Презентация на тему "Стоячие волны (10 класс)"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Стоячие волны

  Урок физики в 10 классе (естественно-научный профиль) © Автор Богданова Ирина Викторовна

• 
  Слайд 2

  Бегущие волны

• 
  Слайд 3
  

  Образование стоячих волн Посмотрите на рисунок, который представляет последовательность фаз движения волн во времени (время течет сверху вниз). Синяя волна движется вправо, зеленая влево, красная волна является суммирующей и показывает, что происходит при столкновении двух волн (по научной терминологии - при наложении). Отмечены положения (узлы/nodes), в которых обе движущиеся волны нейтрализуют друг друга, и другие зоны (пучности/antinodes), в которых происходит сложение волн, и колебания обладают максимальной амплитудой.

• 
  Слайд 4

  Определение стоячей волны

  Стоячая волна образуется при наложении двух бегущих навстречу гармонических волн одинаковой частоты, амплитуды и поляризации.

• 
  Слайд 5

  Как движется каждая точка стоячей волны в шнуре

  Совершает синхронно со всеми остальными точками гармонические колебания Колеблется перпендикулярно длине покоящегося шнура Колеблется с периодом равным периоду внешнего возмущения Имеет собственную амплитуду колебаний

• 
  Слайд 6

  Уравнение стоячей волны

• 
  Слайд 7
  
• 
  Слайд 8

  Координаты узлов и пучностей

• 
  Слайд 9
  
• 
  Слайд 10

  Стоячие волны в струнах

  Если механическая волна, распространяющаяся в среде, встречает на своем пути какое-либо препятствие, то она может резко изменить характер своего поведения. Например, на границе раздела двух сред с разными механическими свойствами волна частично отражается, а частично проникает во вторую среду. Волна, бегущая по резиновому жгуту или струне отражается от неподвижно закрепленного конца; при этом появляется волна, бегущая во встречном направлении. В струне, закрепленной на обоих концах, возникают сложные колебания, которые можно рассматривать как результат наложения (суперпозиции) двух волн, распространяющихся в противоположных направлениях и испытывающих отражения и переотражения на концах. Колебания струн, закрепленных на обоих концах, создают звуки всех струнных музыкальных инструментов.

• 
  Слайд 11

  Струнные музыкальные инструменты

• 
  Слайд 12

  Стоячие волны в воздушных столбах

  Трубка Кундта является простым приспособлением для демонстрации стоячих звуковых волн. Трубка Кундта представляет собой длинную стеклянную трубку, в которой насыпано немного легкого порошка (например пробковой пыли). Один конец трубки запаян, в другом с помощью пробки укреплен медный стержень. Если потереть стержень наканифоленной замшей, то он начнет скрипеть, а пыль расположится аккуратными кучками вдоль трубки. Такое распределение обусловлено стоячими звуковыми волнами.

• 
  Слайд 13

  Духовые музыкальные инструменты

• 
  Слайд 14

  Моды колебаний

  в струнах в воздушных столбах

• 
  Слайд 15

  Частота собственных колебаний струны

  На длине шнура, закрепленного на концах, укладывается целое число полуволн поперечных стоячих волн. n=1 – основная мода (первая гармоника) n>1 – n-ая гармоника (n-ый обертон) У струны имеется целый набор собственных частот, кратных наиболее низкой частоте.

• 
  Слайд 16

  Тембр звука

  Одной из причин того, почему разные инструменты обладают различным тембром, является то, что обертоны, сопровождающие основное колебание, выражены у разных инструментов в неодинаковой степени. Другие причины различия тембра связаны с устройством корпуса самого инструмента – его формой, размерами, жесткостью и т.п.

• 
  Слайд 17

  Ответьте на вопросы:

  Какая волна называется стоячей? Объясните процесс образования стоячей волны. Охарактеризуйте особенности колебаний точки в поперечной стоячей волне. Сформулируйте определение пучностей и узлов стоячей волны. При каком условии в струне, закрепленной на концах, образуются стоячие волны? Что такое первая гармоника собственных колебаний в струне и обертоны?

• 
  Слайд 18
  

  Урок окончен Всем спасибо Использованные ресурсы: Статья Джо Вулфи «Струны, стоячие волны и гармоники» http://newt.phys.unsw.edu.au/~jw/strings.html.