Волны Волна — колебания распространяющиеся в пространстве

Волны

Волна - колебания распространяющиеся в пространстве. Отличие: В колебаниях происходят лишь «местные» , то есть локальные преобразования энергии, без какого либо распространения, а волна переносит энергию по всему пространству. Волна- изменение состояния среды или физического поля распространяющееся в пространстве. Главное свойство всех волн: перенос энергии без переноса вещества.

Волны (по природе) Механические Упругие - т. е. за счет взаимодействия между молекулами и атомами вещества. Распространяются только в веществе. Электромагнитные -изменения в электромагнитном поле, могут распространяться везде, даже в пустоте. (свет, радиоволны и пр. )

Волны (по переносу энергии) Стоячие Бегущие - переносят энергию источника. - энергия распределена по волне. В «узлах» отсутствует, а в «пучностях» наибольшая. пучность узел

Волны (по колебаниям относительно распространения) Продольные (волны сжатия и разряжения ) Волны в которых колебания происходят ВДОЛЬ направления распространения волны могут возникать в любой среде (газ, жидкость, твердые тела, плазма). Поперечные (волны сдвига ) Волны в которых колебания происходят ПЕРПЕНДИКУЛЯРНО направлению распространения волны возникают только в твердых телах

Длина волны - расстояние на которое распространяются колебания за время равное периоду колебаний волны. λ - расстояние между двумя точками колеблющимися в одинаковой фазе. λ - расстояние между соседними гребнями (ямами) волны. λ λ

Длина волны

1 2 3 4 5

Задача 1 Определите скорость распространения волны длиной 15 см, при частоте 20 Гц, 200 Гц и 2 к. Гц?

Задача 2 Сколько гребней волны, длиной 50 см, укладывается на расстоянии 200 м?

Задача 3 Расстояние от берега до идущего по реке катера 100 м, какова скорость волны, если человек стоящий в воде у берега, почувствовал 10 всплесков о свои ноги с частотой 2 Гц?

Задача 4 С какой частотой колеблется источник волны, если волна дошла до наблюдателя находящегося на расстоянии 4, 2 км от него, через 1 мин с момента начала колебаний? Длина волны равна 5 м.

Задача 5 Скорость звуковой волны в воздухе 340 м/с, а в стали 5 км/с. Если ударить по концу стальных рельс, общей длиной 1, 5 км, то насколько запоздает до наблюдателя волна идущая по воздуху от волны по рельсам?

Решение задачи № 1 По определению длина волны – это расстояние на которое распространяются колебания за время равное периоду колебаний:

Решение задачи № 2 Вспомним простое определение длины волны. – это расстояние между двумя соседними гребнями волны. Изобразим волну и посмотрим сколько гребней приходится на расстояние равное длине волны: Согласно другого определения, длина волны – это расстояние между двумя ближайшими точками λ волны, колеблющимися в одинаковой фазе: Как видно, на одну длину волны приходится один «гребень» и одна «ямка» . Посчитаем сколько длин волн помещается на отрезке длиной S. Определив это число узнаем сколько и гребней поместится. S

Решение задачи № 3 Сделаем рисунок задачи: Зная расстояние и количество ударов найдем длину волны (см. задачу № 2): S Зная длину волны и частоту найдем скорость волны:

Решение задачи № 4 Сделаем рисунок подобный предыдущей задачи: S

Решение задачи № 5 Запаздывание означает разность между временем распространения в воздухе и временем распространения в стали: Время распространения по воздуху и стали: