Penyebaran resonans ayunan dalam medium elastik gelombang. Penyebaran getaran dalam medium elastik

Medium dipanggil elastik jika terdapat daya interaksi antara zarahnya yang menghalang sebarang ubah bentuk medium ini. Apabila badan berayun masuk medium elastik, kemudian ia bertindak ke atas zarah medium yang bersebelahan dengan badan, dan menjadikannya berfungsi getaran paksa. Medium berhampiran jasad berayun adalah cacat, dan daya elastik. Daya ini bertindak ke atas zarah medium yang semakin jauh dari badan, membawa mereka keluar dari kedudukan keseimbangannya. Secara beransur-ansur, semua zarah persekitaran terlibat gerakan berayun.

Jasad yang menyebabkan gelombang elastik merambat dalam medium ialah sumber gelombang(garpu tala berayun, tali alat muzik).

gelombang elastik dipanggil gangguan mekanikal (ubah bentuk) yang dihasilkan oleh sumber yang merambat dalam medium elastik. Gelombang elastik tidak boleh merambat dalam vakum.

Apabila menerangkan proses gelombang, medium dianggap sebagai berterusan dan berterusan, dan zarah-zarahnya adalah unsur isipadu tak terhingga (cukup kecil berbanding dengan panjang gelombang) di mana sejumlah besar molekul. Apabila gelombang merambat dalam medium berterusan, zarah medium yang mengambil bahagian dalam ayunan mempunyai fasa ayunan tertentu pada setiap saat masa.

Lokus titik medium, berayun dalam fasa yang sama, terbentuk permukaan ombak.

Permukaan gelombang yang memisahkan zarah berayun medium daripada zarah yang belum mula berayun dipanggil hadapan gelombang. Bergantung kepada bentuk hadapan gelombang, gelombang adalah satah, sfera, dsb.

Garisan yang dilukis berserenjang dengan hadapan gelombang dalam arah perambatan gelombang dipanggil rasuk. Rasuk menunjukkan arah perambatan gelombang.;;

AT gelombang kapal terbang permukaan gelombang ialah satah berserenjang dengan arah perambatan gelombang (Rajah 15.1). Gelombang satah boleh didapati di permukaan air dalam mandi rata dengan cara getaran rod rata.

Dalam gelombang sfera, permukaan gelombang adalah sfera sepusat. Gelombang sfera boleh dicipta oleh bola yang berdenyut dalam medium elastik homogen. Gelombang sedemikian merambat dengan kelajuan yang sama ke semua arah. Sinar ialah jejari bagi sfera (Rajah 15.2).

Muka surat 1

Proses perambatan getaran dalam medium elastik dipanggil bunyi.

Proses perambatan ayunan di angkasa dipanggil gelombang. Sempadan yang memisahkan zarah berayun daripada zarah yang belum mula berayun dipanggil hadapan air. Rambatan gelombang dalam medium dicirikan oleh kelajuan yang dipanggil kelajuan gelombang ultrasonik. Jarak antara zarah terdekat berayun dengan cara yang sama (dalam fasa yang sama) dipanggil panjang gelombang. Bilangan gelombang yang melaluinya titik yang diberikan dalam 1 s dipanggil kekerapan ultrasound.

Proses perambatan ayunan dalam medium elastik dipanggil gerakan gelombang, atau gelombang elastik.

Proses perambatan ayunan di angkasa dari masa ke masa dipanggil gelombang. Gelombang yang merambat kerana sifat keanjalan medium dipanggil elastik. Gelombang elastik adalah melintang dan membujur.

Proses perambatan getaran dalam medium elastik dipanggil gelombang. Jika arah ayunan bertepatan dengan arah perambatan gelombang, maka gelombang sedemikian dipanggil gelombang membujur, sebagai contoh, gelombang bunyi di udara. Jika arah ayunan berserenjang dengan arah perambatan gelombang, maka gelombang tersebut dipanggil melintang.

Proses perambatan ayunan di angkasa dipanggil proses gelombang.

Proses perambatan ayunan di angkasa dipanggil gelombang.

Proses perambatan getaran dalam medium elastik dipanggil gelombang. Jika arah ayunan bertepatan dengan arah perambatan gelombang, maka gelombang sedemikian dipanggil gelombang membujur, sebagai contoh, gelombang bunyi di udara. Jika arah ayunan berserenjang dengan arah perambatan gelombang, maka gelombang tersebut dipanggil melintang.

Proses perambatan ayunan zarah dalam medium elastik dipanggil proses gelombang atau ringkasnya gelombang.

Proses penyebaran turun naik zarah cecair atau gas dalam paip adalah rumit oleh pengaruh dindingnya. Pantulan serong di sepanjang dinding paip mewujudkan keadaan untuk pembentukan ayunan jejari. Setelah menetapkan tugas untuk mengkaji getaran paksi zarah cecair atau gas dalam paip sempit, kita mesti mengambil kira beberapa keadaan di mana getaran jejari boleh diabaikan.

Gelombang ialah proses perambatan ayunan dalam medium. Setiap zarah medium berayun mengelilingi kedudukan keseimbangan.

Gelombang ialah proses perambatan getaran.

Proses perambatan ayunan dalam medium elastik yang dipertimbangkan oleh kami adalah contoh gerakan gelombang, atau, seperti yang biasa mereka katakan, gelombang. Jadi, sebagai contoh, ternyata begitu gelombang elektromagnet(lihat § 3.1) boleh merambat bukan sahaja dalam jirim, tetapi juga dalam vakum. Yang dipanggil gelombang graviti(gelombang graviti), dengan bantuan gangguan medan graviti jasad dihantar, disebabkan oleh perubahan jisim badan ini atau kedudukannya di angkasa. Oleh itu, dalam fizik, gelombang ialah sebarang gangguan keadaan jirim atau medan yang merambat di angkasa. Jadi, sebagai contoh, gelombang bunyi dalam gas atau cecair ialah turun naik tekanan yang merambat dalam media ini, dan gelombang elektromagnet ialah turun naik kekuatan E dan H medan elektromagnet yang merambat di angkasa.

Biarkan jasad berayun berada dalam medium, semua zarahnya saling bersambung. Zarah-zarah medium yang bersentuhan dengannya akan mula berayun, akibatnya ubah bentuk berkala (contohnya, mampatan dan ketegangan) berlaku di kawasan medium yang bersebelahan dengan badan ini. Semasa ubah bentuk, daya kenyal muncul dalam medium, yang cenderung untuk mengembalikan zarah medium kepada keadaan keseimbangan asalnya.

Oleh itu, ubah bentuk berkala yang telah muncul di beberapa tempat medium elastik akan merambat pada kelajuan tertentu, bergantung kepada sifat medium. Dalam kes ini, zarah medium tidak terperangkap oleh gelombang ke dalam pergerakan ke hadapan, tetapi melakukan gerakan berayun di sekitar kedudukan keseimbangannya, hanya ubah bentuk elastik yang dihantar dari satu bahagian medium ke bahagian lain.

Proses perambatan gerakan berayun dalam medium dipanggil proses gelombang atau hanya gelombang. Kadangkala gelombang ini dipanggil elastik kerana ia disebabkan oleh sifat keanjalan medium.

Bergantung pada arah ayunan zarah berhubung dengan arah perambatan gelombang, gelombang membujur dan melintang dibezakan.Demonstrasi interaktif gelombang melintang dan membujur

Gelombang membujur – ia adalah gelombang di mana zarah-zarah medium berayun sepanjang arah perambatan gelombang.

Gelombang membujur boleh diperhatikan pada spring lembut panjang berdiameter besar. Dengan memukul salah satu hujung spring, seseorang dapat melihat bagaimana pemeluwapan berturut-turut dan jarang gegelungnya akan merebak di sepanjang spring, berjalan satu demi satu. Dalam rajah, titik menunjukkan kedudukan gegelung spring dalam keadaan rehat, dan kemudian kedudukan gegelung spring pada selang berturut-turut sama dengan suku tempoh.

gelombang melintang - Ini ialah gelombang di mana zarah-zarah medium berayun dalam arah yang berserenjang dengan arah perambatan gelombang.

Mari kita pertimbangkan dengan lebih terperinci proses pembentukan gelombang melintang. Mari kita ambil sebagai model rentetan sebenar rantaian bola ( mata material), kawan terikat dengan daya elastik yang lain. Rajah menunjukkan proses perambatan gelombang melintang dan menunjukkan kedudukan bola pada selang masa berturut-turut sama dengan suku tempoh.

Pada saat awal masa (t0 = 0) semua mata berada dalam keseimbangan. Kemudian kita menyebabkan gangguan dengan menyimpang titik 1 dari kedudukan keseimbangan dengan nilai A dan titik pertama mula berayun, titik ke-2, disambungkan secara elastik ke 1, masuk ke dalam gerakan berayun sedikit kemudian, yang ke-3 - walaupun kemudian, dsb. . Selepas tempoh suku ayunan ( t 2 = T 4 ) merebak ke titik ke-4, mata pertama akan mempunyai masa untuk menyimpang dari kedudukan keseimbangannya dengan jarak maksimum, sama dengan amplitud ayunan A. Selepas setengah tempoh, titik pertama, bergerak ke bawah, akan kembali ke kedudukan keseimbangan, ke-4 menyimpang dari kedudukan keseimbangan dengan jarak yang sama dengan amplitud ayunan A, gelombang merambat ke mata ke-7, dsb.

Pada masa t5 = T Titik pertama, setelah membuat ayunan lengkap, melepasi kedudukan keseimbangan, dan pergerakan berayun akan merebak ke titik ke-13. Semua mata dari 1 hingga 13 terletak supaya ia membentuk gelombang lengkap yang terdiri daripada berlubang dan sikat.

Demonstrasi perambatan gelombang ricih

Jenis gelombang bergantung kepada jenis ubah bentuk medium. Gelombang membujur disebabkan oleh mampatan - ubah bentuk tegangan, gelombang melintang - kepada ubah bentuk ricih. Oleh itu, dalam gas dan cecair, di mana daya elastik timbul hanya semasa pemampatan, perambatan gelombang melintang adalah mustahil. AT pepejal daya elastik timbul semasa mampatan (tegangan) dan ricih, oleh itu, perambatan kedua-dua gelombang membujur dan melintang adalah mungkin di dalamnya.

Seperti yang ditunjukkan oleh rajah, dalam kedua-dua gelombang melintang dan membujur, setiap titik medium berayun di sekeliling kedudukan keseimbangannya dan beralih daripadanya tidak lebih daripada amplitud, dan keadaan ubah bentuk medium dipindahkan dari satu titik medium ke yang lain. Perbezaan penting gelombang elastik dalam medium daripada mana-mana gerakan tertib zarahnya terletak pada fakta bahawa perambatan gelombang tidak dikaitkan dengan pemindahan jirim dalam medium.

Untuk menggunakan pratonton pembentangan, buat akaun Google (akaun) dan log masuk: https://accounts.google.com

Kapsyen slaid:

Topik pelajaran: Penyebaran getaran dalam media elastik. ombak

Medium tumpat ialah medium yang terdiri daripada sebilangan besar zarah yang interaksinya sangat dekat dengan anjal

Proses perambatan getaran dalam medium elastik dari semasa ke semasa dipanggil gelombang mekanikal.

Syarat berlakunya gelombang: 1. Kehadiran medium kenyal 2. Kehadiran sumber getaran - ubah bentuk medium

Gelombang mekanikal boleh merambat hanya dalam beberapa medium (bahan): dalam gas, dalam cecair, dalam pepejal. dalam vakum gelombang mekanikal tidak boleh timbul.

Gelombang dihasilkan oleh badan berayun yang mewujudkan ubah bentuk medium di ruang sekeliling.

GELOMBANG membujur melintang

Longitudinal - gelombang di mana ayunan berlaku sepanjang arah perambatan. Berlaku dalam mana-mana medium (cecair, gas, jasad pepejal).

Melintang - di mana ayunan berlaku berserenjang dengan arah pergerakan gelombang. Hanya berlaku dalam pepejal.

Gelombang pada permukaan cecair tidak membujur atau melintang. Jika anda membaling bola kecil di permukaan air, anda dapat melihat bahawa ia bergerak, bergoyang di atas ombak, di sepanjang laluan bulat.

Tenaga gelombang Gelombang bergerak ialah gelombang di mana tenaga dipindahkan tanpa pemindahan jirim.

ombak tsunami. Jirim tidak dibawa oleh gelombang, tetapi gelombang membawa tenaga sedemikian yang membawa bencana besar.

Mengenai topik: perkembangan metodologi, pembentangan dan nota

Pembangunan metodologi pelajaran fizik Nama penuh: Raspopova Tatyana Nikolaevna Jawatan: guru fizik Tajuk institusi pendidikan: Sekolah menengah MKOU Djoginsky Kelas: 8 Bahagian program: "Pelanggaran ...

Pembentangan pada pelajaran fizik di darjah 8 mengenai topik " bunyi ombak dalam pelbagai persekitaran". Termasuk jenis lain aktiviti dalam pelajaran. Ia adalah pengulangan kerja bebas, laporan, eksperimen...

Pelajaran "Penyebaran cahaya dalam medium homogen"

Pelajar harus membiasakan diri dengan undang-undang perambatan rectilinear cahaya; dengan konsep "titik sumber cahaya" dan "bayangan" ...

Persamaan ayunan harmonik bebas dalam litar. Penerangan matematik getaran

Kerja ini boleh digunakan semasa mempelajari topik dalam gred 11: "Ayunan elektromagnet." Bahan tersebut bertujuan untuk menerangkan topik baru dan pengulangan...

Untuk memahami cara getaran merambat dalam medium, mari kita mulakan dari jauh. Pernahkah anda berehat di tepi pantai, melihat ombak berjalan secara teratur di atas pasir? Pemandangan yang indah, bukan? Tetapi dalam tontonan ini, sebagai tambahan kepada keseronokan, anda boleh mendapat beberapa faedah, jika anda berfikir dan berfikir sedikit. Kita juga menaakul untuk memberi manfaat kepada fikiran kita.

Apakah ombak?

Secara umum diterima bahawa ombak adalah pergerakan air. Mereka timbul kerana angin bertiup di atas laut. Tetapi ternyata jika ombak adalah pergerakan air, maka angin yang bertiup ke satu arah akan terpaksa memintas dalam beberapa waktu. paling air laut dari satu hujung laut ke hujung yang lain. Dan kemudian di suatu tempat, katakan, di luar pantai Turki, air akan pergi beberapa kilometer dari pantai, dan akan ada banjir di Crimea.

Dan jika dua angin berbeza bertiup di atas laut yang sama, maka di suatu tempat mereka boleh menyusun lubang besar tepat di dalam air. Walau bagaimanapun, ini tidak berlaku. Sudah tentu, terdapat banjir di kawasan pantai semasa taufan, tetapi laut hanya membawa ombaknya ke pantai, semakin jauh mereka, semakin tinggi mereka, tetapi ia tidak bergerak sendiri.

Jika tidak, laut boleh bergerak ke seluruh planet bersama-sama dengan angin. Oleh itu, ternyata air tidak bergerak dengan ombak, tetapi kekal di tempatnya. Apakah itu gelombang? Apakah sifat mereka?

Adakah perambatan getaran adalah gelombang?

Ayunan dan gelombang diadakan di gred 9 dalam kursus fizik dalam satu topik. Adalah logik untuk mengandaikan bahawa ini adalah dua fenomena yang sama sifatnya, bahawa ia adalah berkaitan. Dan ini benar sekali. Penyebaran getaran dalam medium ialah gelombang.

Ia sangat mudah untuk melihat ini dengan jelas. Ikat satu hujung tali pada sesuatu yang tidak boleh digerakkan, dan tarik hujung yang satu lagi dan kemudian goncangkannya sedikit.

Anda akan melihat bagaimana ombak berlari dari tali dengan tangan. Pada masa yang sama, tali itu sendiri tidak bergerak dari anda, ia berayun. Getaran dari sumber merambat di sepanjangnya, dan tenaga getaran ini dihantar.

Itulah sebabnya ombak melemparkan objek ke darat dan jatuh dengan kuat; mereka sendiri memindahkan tenaga. Walau bagaimanapun, bahan itu sendiri tidak bergerak. Laut kekal di tempat yang sepatutnya.

Gelombang membujur dan melintang

Terdapat gelombang longitudinal dan melintang. Gelombang di mana ayunan berlaku sepanjang arah perambatannya dipanggil membujur. DAN melintang Gelombang ialah gelombang yang merambat secara berserenjang dengan arah getaran.

Apa yang anda fikir ombak berada di atas tali atau ombak laut? Gelombang ricih adalah dalam contoh tali kami. Ayunan kami diarahkan ke atas dan ke bawah, dan gelombang merambat sepanjang tali, iaitu, secara berserenjang.

Untuk mendapatkan gelombang membujur dalam contoh kita, kita perlu menggantikan tali dengan tali getah. Menarik kord tidak bergerak, anda perlu meregangkannya dengan jari anda di tempat tertentu dan melepaskannya. Segmen regangan kord akan mengecut, tetapi tenaga regangan-penguncupan ini akan dihantar lebih jauh di sepanjang kord dalam bentuk ayunan untuk beberapa lama.