Длина волны. Скорость распространения волны.

Тема: Длина волны. Скорость распространения волны.

Цели уроки: Ввести понятия длины волны, скорости распространения волны, частоты; учить решать задачи по данной теме.

Ход урока

Проверка домашнего задания, повторение

• Что называется волнами?

• В чем заключается основное общее свойство бегущих волн любой при­роды?

• Что такое упругие волны?

• Какие волны называются продольными, поперечными?

• В каких средах они распространяются?

Новый материал

Переходя к изложению нового материала, следует заметить, что любой физический процесс всегда описывается рядом характеристик, значения ко­торых позволяют более глубоко понимать содержание процесса.

Волновые явления в упругих средах также имеют определенные характеристики.

К ним можно отнести скорость волны ( - м/с), длину волны ( - м), амплитуду колебаний в волне (А), период и частоту колебаний (Т - с, - Гц).

Скорость механических волн, в зависимости от вида волны и упругих свойств сред, может меняться от сотен метров в секунду до 10-12 нм/с.

Под длиной волны понимают то расстояние, которое проходит волна за время, равное периоду колебаний.

Опр. Длина волны - это кротчайшее расстояние между двумя ближайшими точками, колеблющимися в одинаковой фазе.

Опр. Скорость волны - скорость перемещения «гребня» или «впадины».

- Скорость волны - зависит от свойств среды;

- Период и частота волны - зависят от источника волны.

С овершенно очевидно, что для конкретной среды длина волны должна быть конкретной величиной: = ·Т = =

Представим графически волну как колебания, которые перемещаются в пространстве с течением времени (рис. 1). Длина волны: = 1000 м. Пери­од колебаний: Т = 0,4 с. Скорость волны: = = 2500 м/с.

Следует заметить, что частота колеба­ний в волне всегда совпадает с частотой колебаний источника волны.

При этом упругие свойства среды не сказываются на частоте колебания частиц.

Лишь при переходе волны из одной среды в другую происходит изменение скорости и длины волны, а частота колебаний час­тиц остается по-прежнему постоянной.

- При какой частоте колебаний в ва­шей экспериментальной работе дли­на волны была больше? (При меньшей частоте.)

Упражнения и вопросы для повторения

• Что называют периодом волны? Частотой, длиной волны?

• Напишите формулу, связывающую скорость распространения волны с длиной волны и частотой или периодом.

• Как понять, что колебания происходят в одинаковых фазах, противофазах, со сдвигом фаз?

Решение задач по теме «Длина волны. Скорость волны»

1. Расстояние между ближайшими гребнями волны в море 20 м. С какой ско­ростью распространяется волна, если период колебаний частиц в волне 10 с? (2 м/с.)

1. Рыболов заметил, что за 5 с поплавок совершил на волнах 10 колебании, а расстояние между соседними гребнями волн 1 м. Какова скорость распрост­ранения волн? (2 м/с.)

1. Частота колебаний в волне 10000 Гц, а длина волны 2 мм. Определить скорость волны. (20 м/с)

1. Волна распространяется со скоростью 6 м/с при частоте колебаний 5 Гц. Какова длина волны? (1,2 м)

2. Длина волны равна 2 м, а скорость ее распространения 400 м/с. Опреде­лить, сколько полных колебаний совершает эта волна за 0,1 с. (20)

1. Мимо неподвижного наблюдателя за 10 с прошло 5 гребней волн начиная с первого со скоростью 4 м/с. Какова длина волны и частота колебаний? (10 м, 0,4 Гц)

1. Расстояние между ближайшими гребнями волн в море 10 м. какова частота ударов волн о корпус лодки, если их скорость 3 м/с? (0,3 Гц)

1. Мимо неподвижного наблюдателя, стоящего на берегу озера, за 6 с про­шло 4 гребня волны. Расстояние между первым и третьим гребнями равно 12 м. Определить период колебания частиц волны, скорость распространения и длину волны. ( = 6 м; Т= 2 c; = 3 м/с.)

1. Волна от катера, проходящего по озеру, дошла до берега через 1 мин., причем расстояние между сосед­ними гребнями оказалось равным 1,5 м, а время между двумя последовательными ударами волн о берег - 2 с. Как далеко от берега проходил катер? (l = 45 м.)

1. В озеро упала ветка. Пробегавший мимо олень успел заметить, что волна, созданная падением ветки, дошла до берега за 10 с, причем расстояние между соседними гребнями волн было равно 10 см и за 2 с было 4 всплеска о берег. Помогите оленю определить, как далеко от берега упала ветка. (2 м)

Домашнее задание: §33; упражнение 28;

Работа по карточкам

Решение задач по теме «Длина волны. Скорость волны»

Карточка № 1

1. С какой скоростью распространяется волна, если длина волны 2 м, а период колебания частиц в волне 0,2 с?

2. Найти длину волны, распространяющейся со скоростью 12 м/с, если частицы в волне колеблются с частотой 0,6 Гц.

Карточка № 2

1. Человек, стоящий на берегу моря, определил, что расстояние между следующими друг за другом гребнями равно 8 м. кроме того, он подсчитал, что за 1 мин мимо него прошло 24 волновых гребня. Определите скорость распространения волн.

2. Каков период колебаний частиц в волне, если длина волны 4 м, а скорость распространения 8 м/с?

Карточка № 3

1. Найти скорость распространения волн, если частота колебаний частиц в волне 340 Гц, а длина волны 1 м.

2. Лодка качается на волне с частотой 0,5 Гц. Какова скорость этой волны, если расстояние между соседними гребнями равно 3 м?