Während des Unterrichts können Sie sich selbstständig mit dem Thema „Wellenlänge“ befassen. Wellenausbreitungsgeschwindigkeit.“ In dieser Lektion lernen Sie die besonderen Eigenschaften von Wellen kennen. Zunächst erfahren Sie, was Wellenlänge ist. Wir werden uns seine Definition ansehen, wie es bezeichnet und gemessen wird. Dann werden wir uns auch die Geschwindigkeit der Wellenausbreitung genauer ansehen.

Erinnern wir uns zunächst einmal daran mechanische Welle ist eine Schwingung, die sich in einem elastischen Medium zeitlich ausbreitet. Da es sich um eine Schwingung handelt, weist die Welle alle Eigenschaften auf, die einer Schwingung entsprechen: Amplitude, Schwingungsperiode und Frequenz.

Darüber hinaus hat die Welle ihre ganz eigenen Besonderheiten. Eine dieser Eigenschaften ist Wellenlänge. Die Wellenlänge wird mit dem griechischen Buchstaben (Lambda, oder man sagt „Lambda“) angegeben und in Metern gemessen. Lassen Sie uns die Eigenschaften der Welle auflisten:

Was ist Wellenlänge?

Wellenlänge - Dies ist der kleinste Abstand zwischen Teilchen, die mit derselben Phase schwingen.

Reis. 1. Wellenlänge, Wellenamplitude

Bei einer Longitudinalwelle ist es schwieriger, über die Wellenlänge zu sprechen, da es dort viel schwieriger ist, Teilchen zu beobachten, die die gleichen Schwingungen ausführen. Aber es gibt auch eine Besonderheit – Wellenlänge, der den Abstand zwischen zwei Teilchen bestimmt, die die gleiche Schwingung, also Schwingung mit gleicher Phase, ausführen.

Die Wellenlänge kann auch als die Entfernung bezeichnet werden, die die Welle während einer Schwingungsperiode des Teilchens zurücklegt (Abb. 2).

Reis. 2. Wellenlänge

Das nächste Merkmal ist die Geschwindigkeit der Wellenausbreitung (oder einfach Wellengeschwindigkeit). Wellengeschwindigkeit wird auf die gleiche Weise wie jede andere Geschwindigkeit mit einem Buchstaben bezeichnet und in gemessen. Wie kann man klar erklären, was Wellengeschwindigkeit ist? Am einfachsten gelingt dies am Beispiel einer Transversalwelle.

Transversalwelle ist eine Welle, bei der Störungen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung ausgerichtet sind (Abb. 3).

Reis. 3. Transversalwelle

Stellen Sie sich eine Möwe vor, die über den Wellenkamm fliegt. Seine Fluggeschwindigkeit über dem Kamm entspricht der Geschwindigkeit der Welle selbst (Abb. 4).

Reis. 4. Um die Wellengeschwindigkeit zu bestimmen

Wellengeschwindigkeit hängt von der Dichte des Mediums und den Wechselwirkungskräften zwischen den Partikeln dieses Mediums ab. Schreiben wir den Zusammenhang zwischen Wellengeschwindigkeit, Wellenlänge und Wellenperiode auf: .

Geschwindigkeit kann als das Verhältnis der Wellenlänge, also der von der Welle in einer Periode zurückgelegten Strecke, zur Schwingungsperiode der Teilchen des Mediums, in dem sich die Welle ausbreitet, definiert werden. Denken Sie außerdem daran, dass die Periode durch die folgende Beziehung mit der Häufigkeit zusammenhängt:

Dann erhalten wir einen Zusammenhang, der Geschwindigkeit, Wellenlänge und Schwingungsfrequenz verbindet: .

Wir wissen, dass eine Welle durch die Einwirkung äußerer Kräfte entsteht. Es ist wichtig zu beachten, dass sich beim Übergang einer Welle von einem Medium in ein anderes ihre Eigenschaften ändern: die Geschwindigkeit der Wellen, die Wellenlänge. Die Schwingungsfrequenz bleibt jedoch gleich.

Referenzliste

1. Sokolovich Yu.A., Bogdanova G.S. Physik: ein Nachschlagewerk mit Beispielen zur Problemlösung. - Neuaufteilung der 2. Auflage. - X.: Vesta: Verlag "Ranok", 2005. - 464 S.
2. Peryshkin A.V., Gutnik E.M., Physik. 9. Klasse: Lehrbuch für Allgemeinbildung. Institutionen / A.V. Peryshkin, E. M. Gutnik. - 14. Aufl., Stereotyp. - M.: Bustard, 2009. - 300 S.

1. Internetportal „eduspb“ ()
2. Internetportal „eduspb“ ()
3. Internetportal „class-fizika.narod.ru“ ()

Hausaufgaben

Die Ausbreitung von Wellen in einem elastischen Medium ist die Ausbreitung von Verformungen darin.

Lassen Sie den elastischen Stab mit der Zeit einen Querschnitt haben
gemeldeter Impuls gleich
. (29.1)

Am Ende dieses Zeitraums erstreckt sich die Komprimierung über eine Abschnittslänge (Abb. 56).

T wenn der Wert
bestimmt die Geschwindigkeit der Kompressionsausbreitung entlang der Stange, d. h. Wellengeschwindigkeit. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Partikel selbst im Stab ist gleich
. Die Impulsänderung während dieser Zeit ist die Masse des Stabes, die von der Verformung betroffen ist
und Ausdruck (29.1) wird die Form annehmen

(29.2)

Wenn man bedenkt, dass es sich um das Hookesche Gesetz handelt
, (29.3)

Wo - Elastizitätsmodul, wir setzen die aus (29.2) und (29.3) ausgedrückten Kräfte gleich und erhalten

Wo
und die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Longitudinalwellen in einem elastischen Medium ist gleich

(29.4)

Auf ähnliche Weise können wir den Geschwindigkeitsausdruck für Transversalwellen erhalten

(29.5)

Wo - Schubmodul.

30 Wellenenergie

Lassen Sie die Welle sich entlang der Achse ausbreiten X mit Geschwindigkeit . Dann der Offset S Schwingpunkte relativ zur Gleichgewichtslage

. (30.1)

Energie eines Abschnitts des Mediums (mit Volumen).
und Masse
), in dem sich diese Welle ausbreitet, wird aus kinetischer und potentieller Energie bestehen, d.h.
.

Dabei
Wo
,

diese.
. (30.2)

Die potentielle Energie dieses Abschnitts ist wiederum gleich der Arbeit

durch seine Verformung
. Multiplizieren und dividieren

die rechte Seite dieses Ausdrucks zu , wir bekommen

Wo kann durch relative Dehnung ersetzt werden . Dann nimmt die potentielle Energie die Form an:

(30.3)

Beim Vergleich von (30.2) und (30.3) stellen wir fest, dass sich beide Energien in den gleichen Phasen ändern und gleichzeitig maximale und minimale Werte annehmen. Bei Schwingungen im Medium kann Energie von einem Bereich auf einen anderen übertragen werden, jedoch die Gesamtenergie eines Volumenelements
bleibt nicht konstant

Bedenken Sie das für eine Longitudinalwelle in einem elastischen Medium
Und
, finden wir, dass die Gesamtenergie

(30.5)

ist proportional zum Quadrat der Amplitude und Frequenz sowie zur Dichte des Mediums, in dem sich die Welle ausbreitet.

Lassen Sie uns das Konzept vorstellen Energiedichte - . Für elementares Volumen
dieser Wert ist gleich
. (30.6)

Durchschnittliche Energiedichte für die Zeit einer Periode wird es gleich sein
da der Durchschnitt
während dieser Zeit beträgt 1/2.

Wenn man bedenkt, dass Energie nicht in einem bestimmten Element des Mediums verbleibt, sondern durch eine Welle von einem Element auf ein anderes übertragen wird, können wir das Konzept einführen Energiefluss, numerisch gleich der Energie, die pro Zeiteinheit durch eine Einheitsoberfläche übertragen wird. Da Energie
, dann der durchschnittliche Energiefluss

. (30.7)

Flussdichte durch den Querschnitt ist definiert als

, und da die Geschwindigkeit eine Vektorgröße ist, ist auch die Flussdichte ein Vektor
, (30.8)

wird als „Umov-Vektor“ bezeichnet.

31 Reflexion von Wellen. Stehende Wellen

Eine Welle, die die Grenzfläche zwischen zwei Medien passiert, wird teilweise durch sie hindurchgelassen und teilweise reflektiert. Dieser Vorgang hängt vom Verhältnis der Dichten der Medien ab.

Betrachten wir zwei Grenzfälle:

A ) Das zweite Medium ist weniger dicht(d. h. der elastische Körper hat eine freie Grenze);

b) Das zweite Medium ist dichter(im Grenzfall entspricht es dem stationären Ende eines elastischen Körpers);

A) Lassen Sie das linke Ende der Stange mit der Vibrationsquelle verbunden sein, das rechte Ende ist frei (Abb. 57, A). Wenn die Verformung das rechte Ende erreicht, erfährt sie durch die links entstandene Kompression eine Beschleunigung nach rechts. Darüber hinaus führt diese Bewegung aufgrund des fehlenden Mediums auf der rechten Seite zu keiner weiteren Kompression . Die Verformung auf der linken Seite nimmt ab und die Bewegungsgeschwindigkeit nimmt zu. Bei

Aufgrund der Trägheit des Stabendes stoppt die Bewegung nicht in dem Moment, in dem die Verformung verschwindet. Es wird weiter abgebremst, was zu einer Zugverformung führt, die sich von rechts nach links ausbreitet.

Das heißt, am Punkt der Reflexion hinter der eingehenden Kompression sollen zurückweichende Dehnung, wie in einer sich frei ausbreitenden Welle. Das

bedeutet, dass, wenn eine Welle von einem weniger dichten Medium reflektiert wird, nein

Am Reflexionspunkt ändert sich die Phase seiner Schwingungen nicht.

B) Im zweiten Fall, wenn das rechte Ende des elastischen Stabes bewegungslos fixiert erreichte ihn Verformung Kompression kann nicht Bring dieses Ende in Bewegung(Abb. 57, B). Die resultierende Kompression beginnt sich nach links auszubreiten. Bei harmonischen Schwingungen der Quelle folgt auf die Druckverformung die Zugverformung. Und wenn es an einem festen Ende reflektiert wird, folgt auf die Kompression der einfallenden Welle wiederum eine Kompressionsverformung der reflektierten Welle.

Das heißt, der Vorgang läuft so ab, als ob am Reflexionspunkt eine halbe Welle verloren geht, d. h. die Phase der Schwingungen ändert sich ins Gegenteil (um ). In allen Zwischenfällen unterscheidet sich das Bild nur dadurch, dass die Amplitude der reflektierten Welle kleiner wird, da ein Teil der Energie in das zweite Medium gelangt.

Wenn die Wellenquelle kontinuierlich arbeitet, addieren sich die von ihr ausgehenden Wellen zu den reflektierten Wellen. Ihre Amplituden seien gleich und die Anfangsphasen seien gleich Null. Wenn sich Wellen entlang der Achse ausbreiten , ihre Gleichungen

(31.1)

Durch die Addition kommt es gesetzeskonform zu Schwingungen

In dieser Gleichung stellen die ersten beiden Faktoren die Amplitude der resultierenden Schwingung dar
, abhängig von der Position der Punkte auf der Achse X
.

Wir haben eine Gleichung namens Stehwellengleichung erhalten
(31.2)

Punkte, bei denen die Schwingungsamplitude maximal ist

(
), werden Wellenbäuche genannt; Punkte, für die die Amplitude minimal ist (
) werden Wellenknoten genannt.

Definieren wir Koordinaten des Schwingungsbauchs. Dabei

bei

Wo liegen die Koordinaten der Schwingungsbäuche?
. Der Abstand zwischen benachbarten Schwingungsbäuchen beträgt Und
wird gleich sein

, d.h. halbe Wellenlänge.

Definieren wir Knotenkoordinaten. Dabei
, d.h. Bedingung muss erfüllt sein
bei

Woher stammen die Koordinaten der Knoten?
, der Abstand zwischen benachbarten Knoten ist gleich der halben Wellenlänge und zwischen einem Knoten und einem Gegenknoten
- Viertelwelle. Als
beim Nulldurchgang, d.h. Knoten, ändert den Wert von
An
, dann haben die Verschiebungen von Punkten oder deren Amplituden auf verschiedenen Seiten des Knotens die gleichen Werte, aber unterschiedliche Richtungen. Als
Hat zu einem bestimmten Zeitpunkt für alle Punkte der Welle der gleiche Wert, dann schwingen alle Punkte zwischen zwei Knoten in den gleichen Phasen und auf beiden Seiten des Knotens in entgegengesetzten Phasen.

Diese Merkmale unterscheiden eine stehende Welle von einer Wanderwelle, bei der alle Punkte die gleichen Amplituden haben, aber in unterschiedlichen Phasen schwingen.

BEISPIELE FÜR DIE LÖSUNG VON PROBLEMEN

Beispiel 1. Eine Transversalwelle breitet sich mit einer Geschwindigkeit entlang einer elastischen Schnur aus
. Schwingungsdauer der Schnurpunkte
Amplitude

Bestimmen Sie: 1) Wellenlänge , 2) Phase Vibrationen, Verschiebung , Geschwindigkeit und Beschleunigung Punkte in einiger Entfernung

von der Wellenquelle im Moment der Zeit
3) Phasendifferenz
Schwingungen zweier Punkte, die auf dem Strahl liegen und in einiger Entfernung von der Wellenquelle entfernt sind
Und
.

Lösung. 1) Die Wellenlänge ist der kürzeste Abstand zwischen Wellenpunkten, deren Schwingungen sich in der Phase unterscheiden

Die Wellenlänge ist gleich der Entfernung, die die Welle in einer Periode zurücklegt, und wird als ermittelt

Ersetzen wir die Zahlenwerte, erhalten wir

2) Die Schwingungsphase, Verschiebung, Geschwindigkeit und Beschleunigung eines Punktes können mithilfe der Wellengleichung ermittelt werden

,

j – Verschiebung des Schwingpunktes, X - Entfernung des Punktes von der Wellenquelle, - Wellenausbreitungsgeschwindigkeit.

Die Schwingungsphase ist gleich
oder
.

Wir bestimmen die Verschiebung des Punktes, indem wir numerische Wellen in die Gleichung einsetzen

Amplituden- und Phasenwerte

Geschwindigkeit Der Punkt ist daher die erste Ableitung der Zeitverschiebung

oder

Ersetzen wir die Zahlenwerte, erhalten wir

Beschleunigung ist daher die erste Ableitung der Geschwindigkeit nach der Zeit

Nachdem wir die numerischen Werte ersetzt haben, finden wir

3) Oszillationsphasendifferenz
zwei Punkte der Welle im Zusammenhang mit der Entfernung
zwischen diesen Punkten (Wellengangunterschied) durch die Beziehung

Ersetzen wir die Zahlenwerte, erhalten wir

FRAGEN ZUM SELBSTTEST

1. Wie lässt sich die Ausbreitung von Schwingungen in einem elastischen Medium erklären? Was ist eine Welle?

2. Was nennt man Transversalwelle, Longitudinalwelle? Wann treten sie auf?

3. Was ist eine Wellenfront, Wellenoberfläche?

4. Wie heißt die Wellenlänge? Welcher Zusammenhang besteht zwischen Wellenlänge, Geschwindigkeit und Periode?

5. Was sind Wellenzahl, Phasen- und Gruppengeschwindigkeiten?

6. Was ist die physikalische Bedeutung des Umov-Vektors?

7. Welche Welle wandert, harmonisch, flach, kugelförmig?

8. Wie lauten die Gleichungen dieser Wellen?

9. Wenn sich auf der Saite eine stehende Welle bildet, heben sich die Schwingungen der direkten und reflektierten Welle an den Knotenpunkten gegenseitig auf. Bedeutet das, dass Energie verschwindet?

10. Zwei Wellen, die sich aufeinander zu ausbreiten, unterscheiden sich nur in der Amplitude. Bilden sie eine stehende Welle?

11. Wie unterscheidet sich eine stehende Welle von einer Wanderwelle?

12. Wie groß ist der Abstand zwischen zwei benachbarten Knoten einer stehenden Welle, zwei benachbarten Schwingungsbäuchen, einem benachbarten Schwingungsbauch und einem Knoten?

Unter Wellengeschwindigkeit die Geschwindigkeit der Ausbreitung von Störungen verstehen. Beispielsweise führt ein Schlag auf das Ende einer Stahlstange zu einer lokalen Kompression in dieser, die sich dann mit einer Geschwindigkeit von etwa 5 km/s entlang der Stange ausbreitet.

Die Geschwindigkeit einer Welle wird durch die Eigenschaften des Mediums bestimmt, in dem sich die Welle ausbreitet. Wenn eine Welle von einem Medium in ein anderes übergeht, ändert sich ihre Geschwindigkeit.

Wellenlänge ist die Entfernung, über die sich eine Welle in einer Zeit ausbreitet, die der Schwingungsdauer in ihr entspricht.

Da die Geschwindigkeit einer Welle (für ein gegebenes Medium) ein konstanter Wert ist, ist die von der Welle zurückgelegte Strecke gleich dem Produkt aus Geschwindigkeit und Ausbreitungszeit. Um die Wellenlänge zu ermitteln, müssen Sie also die Geschwindigkeit der Welle mit der Schwingungsdauer in ihr multiplizieren:

Wo v— Wellengeschwindigkeit, T- Schwingungsdauer der Welle, λ (Griechischer Buchstabe Lambda) – Wellenlänge.

Die Formel drückt die Beziehung zwischen der Wellenlänge und ihrer Geschwindigkeit und Periode aus. Bedenken Sie, dass die Schwingungsdauer einer Welle umgekehrt proportional zur Frequenz ist v, d.h. T= 1/ v können wir eine Formel erhalten, die die Beziehung zwischen der Wellenlänge und ihrer Geschwindigkeit und Frequenz ausdrückt:

,

Wo

Die resultierende Formel zeigt, dass die Wellengeschwindigkeit gleich dem Produkt aus der Wellenlänge und der Frequenz der darin enthaltenen Schwingungen ist.

Wellenlänge ist die räumliche Periode der Welle. Im Wellendiagramm (Abb. oben) ist die Wellenlänge als Abstand zwischen den beiden nächstgelegenen harmonischen Punkten definiert Wanderwelle, sich in der gleichen Schwingungsphase befinden. Dabei handelt es sich um Momentaufnahmen von Wellen in einem oszillierenden elastischen Medium zu bestimmten Zeitpunkten T Und t + Δt. Achse X mit der Ausbreitungsrichtung der Welle übereinstimmt, werden auf der Ordinatenachse Verschiebungen aufgetragen S vibrierende Teilchen des Mediums.

Die Schwingungsfrequenz der Welle stimmt mit der Schwingungsfrequenz der Quelle überein, da die Schwingungen der Teilchen im Medium erzwungen werden und nicht von den Eigenschaften des Mediums abhängen, in dem sich die Welle ausbreitet. Wenn eine Welle von einem Medium in ein anderes übergeht, ändert sich ihre Frequenz nicht, nur die Geschwindigkeit und die Wellenlänge.

Städtische Haushaltsbildungseinrichtung

Marininskaya-Sekundarschule Nr. 16

Offene Physikstunde in der 9. Klasse zum Thema

« Wellenlänge. Wellengeschwindigkeit »

Die Lektion erteilt: Physiklehrer

Borodenko Nadeschda Stepanowna

Unterrichtsthema: „Wellenlänge. Wellenausbreitungsgeschwindigkeit“

Der Zweck der Lektion: wiederholen Sie die Gründe für die Ausbreitung von Transversal- und Longitudinalwellen; Untersuchen Sie die Schwingung eines einzelnen Teilchens sowie die Schwingung von Teilchen mit unterschiedlichen Phasen. Führen Sie die Konzepte von Wellenlänge und Geschwindigkeit ein und bringen Sie den Schülern bei, Formeln anzuwenden, um Wellenlänge und Geschwindigkeit zu ermitteln.

Methodische Aufgaben:

Lehrreich :

Einführung der Schüler in den Ursprung des Begriffs „Wellenlänge, Wellengeschwindigkeit“;

Zeigen Sie den Schülern das Phänomen der Wellenausbreitung und beweisen Sie mit Hilfe von Experimenten die Ausbreitung von zwei Arten von Wellen: transversal und longitudinal.

Entwicklung :

Fördern Sie die Entwicklung von Sprach-, Denk-, kognitiven und allgemeinen Arbeitsfähigkeiten;

Fördern Sie die Beherrschung wissenschaftlicher Forschungsmethoden: Analyse und Synthese.

Lehrreich :

- eine gewissenhafte Haltung gegenüber der Bildungsarbeit, positive Lernmotivation und Kommunikationsfähigkeit zu entwickeln; Beitrag zur Bildung von Menschlichkeit, Disziplin und ästhetischer Wahrnehmung der Welt.

Unterrichtsart : kombinierte Lektion.

Demos:

1. Schwingung eines einzelnen Teilchens.
2. Schwingung zweier Teilchen mit unterschiedlichen Phasen.
3. Ausbreitung von Transversal- und Longitudinalwellen.

Unterrichtsplan:

1.Organisation des Unterrichtsbeginns.
2. Aktualisierung des Wissens der Studierenden.
3. Aufnahme neuen Wissens.
4. Festigung neuen Wissens.
5. Zusammenfassung der Lektion.
6. Informationen zu Hausaufgaben, Hinweise zur Erledigung.

WÄHREND DES UNTERRICHTS

I. Organisationsphase

II. Frontalvermessung

Was sind Wellen?

Was ist die wichtigste allgemeine Eigenschaft von Wanderwellen jeglicher Art?

Was sind die Hauptursachen der Welle?

Welche Wellen werden Längswellen genannt; quer? Nenne Beispiele.

In welchem ​​Medium können sich elastische Longitudinal- und Transversalwellen ausbreiten?

III. Neues Wissen erlernen

Wir haben ein physikalisches Konzept wie eine mechanische Welle kennengelernt. Bitte wiederholen Sie noch einmal: Was ist eine Welle? – ein physikalischer Prozess, der mit der zeitlichen Ausbreitung von Schwingungen im Raum verbunden ist.

Eine Welle ist eine Schwingung, die bei ihrer Ausbreitung keine Materie mit sich führt. Wellen übertragen Energie von einem Punkt im Raum zu einem anderen.

Stellen wir uns vor, dass wir ein System von Kugeln haben, die durch elastische Federn verbunden sind und entlang der x-Achse angeordnet sind. Wenn Punkt 0 gemäß der Gleichung entlang der y-Achse mit der Frequenz w schwingt

y = A cos gewicht,

Jeder Punkt dieses Systems schwingt ebenfalls senkrecht zur x-Achse, jedoch mit einer gewissen Phasenverzögerung.

Abb. 1

Diese Verzögerung ist darauf zurückzuführen, dass die Ausbreitung von Schwingungen durch das System mit einer bestimmten endlichen Geschwindigkeit erfolgt v und hängt von der Steifigkeit der die Kugeln verbindenden Federn ab. Die Verschiebung einer Kugel, die sich zu jedem Zeitpunkt t im Abstand x vom Punkt 0 befindet, ist genau die gleiche wie die Verschiebung der ersten Kugel zu einem früheren Zeitpunkt. Da jede der Kugeln durch den Abstand x gekennzeichnet ist, in dem sie sich vom Punkt 0 befindet, ist ihre Verschiebung aus der Gleichgewichtslage beim Durchgang der Welle.
Jeder physikalische Prozess wird immer durch eine Reihe von Merkmalen beschrieben, deren Werte es uns ermöglichen, den Inhalt des Prozesses tiefer zu verstehen. Welche Eigenschaften können Ihrer Meinung nach den Wellenprozess beschreiben?

Dazu gehört die Wellengeschwindigkeit (), Wellenlänge ( ), Amplitude der Schwingungen in der Welle (A), Schwingungsdauer (T) und Schwingungsfrequenz ().

Die Geschwindigkeit mechanischer Wellen kann je nach Wellentyp und elastischen Eigenschaften des Mediums zwischen Hunderten von Metern pro Sekunde und 10–12 nm/s variieren

- Man nennt die Strecke, die eine Welle in einer Zeit zurücklegt, die der Schwingungsperiode T entspricht Wellenlänge und wird durch den Buchstaben bezeichnet .

Es liegt auf der Hand, dass die Wellenlänge für ein bestimmtes Medium einen bestimmten Wert haben muss

= · T

Da die Schwingungsdauer mit der Schwingungsfrequenz im Verhältnis steht:

T = , dann oder =

Jede Größe im SI-System wird ausgedrückt:

- Wellenlängenmesser (m);
T – Schwingungsperiode (s) Sekunde;
– Wellenschwingungsfrequenz (Hz) Hertz;
– W(m/s);

A - Amplitude der Schwingungen im Wellenmesser (m).

Stellen wir die Welle grafisch als Schwingungen dar, die sich über die Zeit im Raum bewegen. Wellenlänge:= 1000m. Die Schwingungsdauer beträgt 0,4 s. Wellengeschwindigkeit:

= /T=2500 m. Wie groß ist die Schwingungsamplitude der Welle?

Es ist zu beachten, dass die Schwingungsfrequenz der Welle immer mit der Schwingungsfrequenz der Wellenquelle übereinstimmt.

In diesem Fall haben die elastischen Eigenschaften des Mediums keinen Einfluss auf die Schwingungsfrequenz der Partikel. Erst wenn eine Welle von einem Medium in ein anderes übergeht, ändern sich Geschwindigkeit und Wellenlänge und die Frequenz der Teilchenschwingungen bleibt konstant.

Bei der Ausbreitung von Wellen wird Energie übertragen, ohne Materie zu übertragen.

IV. Festigung neuen Wissens

Was ist die Periode einer Welle? Frequenz, Wellenlänge?

Schreiben Sie eine Formel, die die Geschwindigkeit der Wellenausbreitung mit der Wellenlänge und der Frequenz oder Periode in Beziehung setzt

V. Problemlösung

1. Die Schwingungsfrequenz der Welle beträgt 10000 Hz und die Wellenlänge beträgt 2 mm. Bestimmen Sie die Geschwindigkeit der Welle.

Gegeben:

10000 Hz

2mm

C UND

0,002 m

Lösung:

0,002 m 10000 Hz = 2 m/s

Antwort: =2 m/s

2. Bestimmen Sie die Wellenlänge bei einer Frequenz von 200 Hz, wenn die Wellengeschwindigkeit 340 m/s beträgt.

Gegeben:

200 Hz

340 m/s

C UND

Lösung:

= /

340/200 =1,7 m

Antwort: =1,7 m

(Sportunterricht)

Sie standen schnell auf und lächelten.

Höher, wir kamen höher.

Komm schon, strecke deine Schultern,

Heben, senken.

Rechts abbiegen links abbiegen,

Berühren Sie Ihre Hände mit Ihren Knien.

Hand hoch und Hand runter.

Sie zogen sie leicht.

Wir haben schnell den Besitzer gewechselt!

Wir haben heute keine Langeweile.

(Einen gestreckten Arm nach oben, den anderen nach unten, mit einem Ruck den Besitzer wechseln.)

Kniebeugen mit Klatschen:

Runter – klatschen und hoch – klatschen.

Wir strecken unsere Beine und Arme,

Wir wissen mit Sicherheit, dass es gut sein wird.

(Kniebeugen, Händeklatschen über dem Kopf.)

Wir drehen uns - wir drehen unsere Köpfe,

Wir strecken unseren Hals. Stoppen!

(Drehen Sie Ihren Kopf nach rechts und links.)

Und wir gehen auf der Stelle,

Wir heben unsere Beine höher.

(Gehen Sie auf der Stelle und heben Sie die Beine hoch.)

Gestreckt, gestreckt

Nach oben und zur Seite, nach vorne.

(Strecken – Arme nach oben, zur Seite, nach vorne.)

Und alle kehrten zu ihren Schreibtischen zurück –

Wir haben wieder eine Lektion.

(Kinder sitzen an ihren Schreibtischen.)

Der Fischer bemerkte, dass der Schwimmer in 10 Sekunden 20 Schwingungen auf den Wellen ausführte und der Abstand zwischen benachbarten Wellenbuckeln 1,2 m betrug. Wie hoch ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle?

Fragen.

1. Wie heißt die Wellenlänge?

Die Wellenlänge ist der Abstand zwischen zwei nächstgelegenen Punkten, die in den gleichen Phasen schwingen.

2. Welcher Buchstabe gibt die Wellenlänge an?

Die Wellenlänge wird mit dem griechischen Buchstaben λ (Lambda) bezeichnet.

3. Wie lange dauert es, bis sich der Schwingungsprozess über eine Distanz gleich der Wellenlänge ausbreitet?

Der Schwingungsvorgang breitet sich während der Zeitspanne der vollständigen Schwingung T über eine Distanz aus, die der Wellenlänge λ entspricht.

5. Der Abstand zwischen welchen Punkten ist gleich der Länge der in Abbildung 69 gezeigten Longitudinalwelle?

Die Länge der Longitudinalwelle in Abbildung 69 entspricht dem Abstand zwischen den Punkten 1 und 2 (Wellenmaximum) und 3 und 4 (Wellenminimum).

Übungen.

1. Mit welcher Geschwindigkeit breitet sich eine Welle im Ozean aus, wenn die Wellenlänge 270 m und die Schwingungsdauer 13,5 s beträgt?

2. Bestimmen Sie die Wellenlänge bei einer Frequenz von 200 Hz, wenn die Wellengeschwindigkeit 340 m/s beträgt.

3. Ein Boot schaukelt auf Wellen, die sich mit einer Geschwindigkeit von 1,5 m/s bewegen. Der Abstand zwischen den beiden nächstgelegenen Wellenbergen beträgt 6 m. Bestimmen Sie die Schwingungsdauer des Bootes.