"कौन कहने की हिम्मत करता है
कि हम सब जानते हैं
क्या जाना जा सकता है
जी गैलीलियो।
पाठ विषय: "यांत्रिक तरंगें"।
उत्तर ओसेशिया-अलानिया, मोजदोक जिला, MBOU माध्यमिक विद्यालय के साथ। अंगूर
सामान्य जानकारी
शैक्षिक विषय:भौतिक विज्ञान
पाठ विषय:"एक माध्यम में एक दोलन का प्रसार। लहर की"
पाठ की संरचना में पाठ का स्थान:"यांत्रिक कंपन। लहरें। आवाज़"
सामग्री लक्ष्य:
शिक्षात्मक : साथफार्म विचारयांत्रिक कंपन तरंग की अवधारणा पर। प्रकृति को प्रकट करें, लहर के कारण का अध्ययन करें शिक्षात्मक : विकास करनातर्कसम्मत सोच; स्पष्टीकरण, गहनता, जागरूकता और ज्ञान को मजबूत करने की मानसिक गतिविधि के तकनीकी तरीकों का अनुप्रयोग; सीखने और अनुसंधान प्रक्रियाओं में रुचि, मुख्य बात को उजागर करने की क्षमता विकसित करना, अपने उत्तर पर बहस करना, उदाहरण देना।
शिक्षकों : लानालक्ष्य प्राप्त करने में सावधानी, एकाग्रता, दृढ़ता। इच्छाशक्ति, जिज्ञासा, छात्रों को ज्ञान के व्यावहारिक लाभ देखने में मदद करती है।
नियोजित शैक्षिक परिणाम:
विषय - यांत्रिक तरंग के अर्थ को जानना और समझना।
मेटाविषय:
नियामक - एक लक्ष्य निर्धारित करें, अपने काम का मूल्यांकन करें; अपनी गलतियों को सुधारें और समझाएं।
मिलनसार - संवाद में शामिल हों। सुनने और सुनने में सक्षम हों, अपने विचार व्यक्त करें, बयान तैयार करें, समस्याओं की सामूहिक चर्चा में भाग लें, दूसरों की स्थिति को ध्यान में रखें।
संज्ञानात्मक - सीखने की स्थिति का विश्लेषण; सोच के संचालन का विकास; जो ज्ञात है, शब्दार्थ पठन के सहसंबंध के आधार पर एक कार्य निर्धारित करें; मौखिक और लिखित भाषण में पर्याप्त रूप से, सचेत रूप से और मनमाने ढंग से भाषण देने की क्षमता, पाठ की सामग्री को उद्देश्य और पाठ के निर्माण के मानदंडों के अनुपालन के अनुसार व्यक्त करना; हाइलाइटिंग महत्वपूर्ण है।
निजी : रुचि और व्यावहारिक कौशल बनाने के लिए, एक यांत्रिक लहर के बारे में ज्ञान प्राप्त करने में स्वतंत्रता, एक दूसरे के लिए एक मूल्य संबंध, शिक्षक के लिए, सीखने के परिणाम के लिए, पहल विकसित करने के लिए।
इस्तेमाल की जाने वाली तकनीकें मुख्य शब्द: महत्वपूर्ण सोच प्रौद्योगिकी, सहयोगी शिक्षण प्रौद्योगिकी, सूचना और संचार प्रौद्योगिकी।
सूचना प्रौद्योगिकी संसाधन :
प्रयुक्त स्रोतों और साहित्य की सूची :
पाठ्यपुस्तक "भौतिकी ग्रेड 9" ए, वी। पेरीश्किनखाना खा लो। गुटनिक शैक्षिक संस्थानों के लिए पाठ्यपुस्तक दूसरा संस्करण - एम: बस्टर्ड, 2014
लुकाशनिकोव.आई. शैक्षणिक संस्थानों के ग्रेड 7-9 के लिए भौतिकी में कार्यों का संग्रह - एम: शिक्षा
भौतिकी ग्रेड 9 . में सीओआर
उपकरण : प्रयोग के लिए: वसंत, लहर मशीन, भौगोलिक मानचित्र
पाठ का प्रकार नया सीखना
शिक्षण विधियोंबातचीत। अनुभवों का प्रदर्शन। बोर्ड पर और एक नोटबुक में नोट्स। सैद्धांतिक ज्ञान का निगमनात्मक अनुप्रयोग।
कक्षाओं के दौरान
1. संगठनात्मक क्षण
अभिवादन।
उत्पादक कार्य के लिए एक संक्षिप्त मनोदशा।
2.फ्रंट सर्वे
पाठ के विषय का गठन और पाठ का उद्देश्य। बच्चों द्वारा पाठ के उद्देश्यों को समझना और स्वीकार करना
समस्या की स्थिति बनाना
a) सूत्रों और माप की इकाइयों का विश्लेषण।
ई-आवृत्ति
टी - दोलनों की संख्या
एन - ऊर्जा
एल - दोलन समय
वी - आयाम
ख) प्रश्नों पर मतदान
1. ऑसिलेटरी मूवमेंट का एक उदाहरण दें?
2. आप किस उतार-चढ़ाव को जानते हैं?
3. एक नए विषय का अध्ययन।
उद्देश्यपूर्ण गतिविधियों में छात्रों को शामिल करना।
आइए दोलनों और एक तरंग के बीच संबंध खोजें। आइए एक सरल प्रयोग की ओर मुड़ें। हम वसंत को एक अंगूठी से ठीक करते हैं, और दूसरे छोर को अपने हाथ से मारते हैं। प्रभाव से, वसंत के कई कुंडल एक साथ आते हैं, एक लोचदार बल उत्पन्न होता है, जिसके प्रभाव में ये कुंडल अलग होने लगते हैं। जैसे-जैसे लोलक अपने संतुलन की गति में गुजरता है, वैसे-वैसे कुंडलियां, संतुलन की स्थिति को दरकिनार करते हुए, विचलन करती रहेंगी। नतीजतन, वसंत के इस स्थान पर कुछ वैक्यूम बनता है। यदि वसंत का अंत लयबद्ध रूप से हाथ से मारा जाता है, तो प्रत्येक झटके के साथ कॉइल एक-दूसरे के पास पहुंचेंगे, एक मोटा होना और एक दूसरे से दूर होकर, एक वैक्यूम बनाना।
अपने मूल स्थान से दूर जाते हुए अंतरिक्ष में फैलने वाले क्षोभ को तरंग कहते हैं। सबसे सरल प्रकार का दोलन तरंगें हैं जो एक तरल की सतह पर उत्पन्न होती हैं और संकेंद्रित वृत्तों के रूप में विक्षोभ के स्थान से निकलती हैं।
ऐसी तरंगें न केवल तरल पदार्थ और गैसों में, बल्कि ठोस पदार्थों में भी उत्पन्न हो सकती हैं।
एक लहर तभी उत्पन्न होती है, जब बाहरी गड़बड़ी के साथ, उस माध्यम में बल दिखाई देते हैं जो इसका प्रतिकार करता है। आमतौर पर ये लोचदार बल होते हैं।
यांत्रिक तरंगें केवल लोचदार मीडिया में ही उत्पन्न होती हैं और मिश्रित होती हैं। यह वही है जो तरंग में कणों को अतिरिक्त ऊर्जा को पड़ोसी कणों में स्थानांतरित करने की अनुमति देता है। इस मामले में, कण, ऊर्जा का हिस्सा स्थानांतरित होने के बाद, अपनी मूल स्थिति में वापस आ जाते हैं। यह प्रक्रिया जारी है। इस प्रकार, तरंग में पदार्थ हिलता नहीं है। माध्यम के कण अपनी साम्यावस्था के चारों ओर दोलन करते हैं। इसलिए, एक यात्रा तरंग में, पदार्थ को स्थानांतरित किए बिना ऊर्जा स्थानांतरित की जाती है।
तरंग की गति की दिशा के सापेक्ष कण किस दिशा में दोलन करते हैं, इसके आधार पर अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ तरंगों को प्रतिष्ठित किया जाता है।
एक अनुदैर्ध्य तरंग में, कण गति के साथ मेल खाने वाली दिशाओं में दोलन करते हैं। ऐसी तरंगें संपीड़न और तनाव के परिणामस्वरूप उत्पन्न होती हैं।
इसलिए, वे गैसों, तरल पदार्थों और ठोस पदार्थों में हो सकते हैं।
एक अनुप्रस्थ तरंग में, कण तरंग यात्रा की दिशा के लंबवत विमानों में दोलन करते हैं। ऐसी तरंगें अपरूपण विकृति का परिणाम होती हैं। अतः तरंगें केवल ठोस पदार्थों में ही उत्पन्न हो सकती हैं। क्योंकि गैसों और तरल पदार्थों में इस प्रकार की विकृति असंभव है।
वेव मशीन का उपयोग करके तरंग का प्रदर्शन।
फिल्म की स्क्रीनिंग 5 मिनट।
लोचदार मीडिया में तरंग घटना कुछ मूल्यों की विशेषता है, इनमें शामिल हैं:
ई-तरंग ऊर्जा
ए - तरंग आयाम
वी-लहर आवृत्ति
टी - तरंग अवधि
लहर की गति
वेवलेंथ
तरंग के प्रकार के आधार पर यांत्रिक तरंगों की गति सैकड़ों मी/से से लेकर 10 किमी/सेकण्ड तक हो सकती है
एक यांत्रिक तरंग की लंबाई को उस दूरी के रूप में समझा जाता है जो तरंग दोलन की अवधि के बराबर समय में यात्रा करती है।
सूत्र: छात्रों को अपने स्वयं के सूत्र लिखने के लिए आमंत्रित करें
विभिन्न विवर्तनिक प्रक्रियाओं के दौरान या भूमिगत परमाणु विस्फोटों के दौरान पृथ्वी के ठोस हिस्से में बनने वाले दोलनों को भूकंपीय तरंगें कहा जाता है।
पृथ्वी के ठोस भाग में अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ दोनों तरंगें बन सकती हैं।
अनुदैर्ध्य तरंगें उन चट्टानों को संकुचित और खींचती हैं जिनसे वे गुजरती हैं। अनुदैर्ध्य तरंगें सबसे तेज होती हैं। उनकी गति लगभग 8 किमी / सेकंड तक पहुँच जाती है, और अनुप्रस्थ तरंगों की गति 4.5 किमी / सेकंड होती है। दो प्रकार की तरंगों के वेगों में अंतर भूकंप के उपरिकेंद्र को निर्धारित करना संभव बनाता है और इसे सिस्मोग्राफ उपकरण द्वारा रिकॉर्ड किया जाता है। भूकंपविज्ञानी यह अनुमान लगाने की कोशिश करते हैं कि भूकंप कहाँ और कब आ सकता है ताकि लोग इसके लिए तैयारी कर सकें। पृथ्वी पर हर 5 मिनट में एक भूकंप आता है। दुनिया भर में हर साल सैकड़ों हजारों भूकंप दर्ज किए जाते हैं। समय-समय पर ऐसे भी होते हैं जो मिट्टी की अखंडता का उल्लंघन करते हैं, इमारतों को नष्ट करते हैं और मानव हताहत होते हैं। भूकंप की रिकॉर्डिंग के लिए दो पैमाने होते हैं, रिक्टर स्केल और मर्केल स्केल।
रिक्टर स्केल भूकंपीय तरंगों की ताकत को मापता है। प्रस्तुति - (तालिका)
मर्केल स्केल मानव हताहतों और इमारतों के विनाश से जुड़े भूकंपों के परिणामों को मापता है। एक कमजोर भूकंप के बहुत शक्तिशाली भूकंपों की तुलना में अधिक गंभीर परिणाम हो सकते हैं यदि वे ऐसे शहर में आते हैं जहां कई इमारतें हैं और जहां कई लोग रहते हैं।
यहां पिछली शताब्दी के कुछ भूकंप हैं जिनके विनाशकारी परिणाम थे। (प्रदर्शन)
1960 मोरक्को अगाडारी
1966 24.04. ताशकंद संयंत्र 8 अंक
1969 28 मई, तुर्की 7.5 अंक
1969 अमेरिका के 22 राज्यों में 5-7 अंक
1976 थाई पौधा 7-8 अंक 20 हजार लोग
हाल के वर्षों में तुर्की में, जापान में।
भूकंप की भविष्यवाणी करना बहुत मुश्किल काम है।
बड़े-बड़े इलाके ऐसे हैं जहां बिल्कुल भी भूकंप नहीं आता है और अक्सर भूकंप आने वाले इलाके होते हैं।
दो क्षेत्र: मानचित्र पर कार्य करें (छात्र मानचित्र पर क्षेत्रों को दिखाता है)
प्रशांत वलय - कामचटका, अलास्का के तट को कवर करता है, उत्तरी अमेरिका का तट ऑस्ट्रेलिया में बदल जाता है, इंडोनेशिया के माध्यम से, चीन के तट, जापान को पकड़ता है और कामचटका में समाप्त होता है।
दूसरा क्षेत्र भूमध्य-एशियाई है। वे पुर्तगाल और स्पेन से एक विस्तृत पट्टी में गुजरते हैं - इटली, बाल्कन प्रायद्वीप, ग्रीस, तुर्की, काकेशस के माध्यम से, एशिया माइनर के देश बैकाल क्षेत्र में प्रवेश करते हैं और फिर प्रशांत तट पर विलीन हो जाते हैं।
लोगों ने हमेशा भूकंप के प्रभाव को कम करने की कोशिश की है और भूकंप संभावित क्षेत्रों में विशेष इमारतों का निर्माण किया है जो महत्वपूर्ण झटके झेल सकते हैं। विज्ञान प्रकृति के बल द्वारा उत्पन्न इन घटनाओं की भविष्यवाणी करने के अलावा चेतावनी नहीं दे सकता है। लेकिन इस क्षेत्र में काम चल रहा है।
उनमें से कुछ यहां हैं।
भूकंप से पहले, पानी में रेडॉन की सांद्रता बढ़ जाती है, और आपदा से कुछ दिन पहले, यह सामान्य हो जाता है।
जानवरों की दुनिया भूकंप की भविष्यवाणी करने में अच्छी है। चींटियों, सांपों और छिपकलियों का बड़े पैमाने पर पलायन अपने घरों को छोड़ देता है।
गहरे समुद्र में मछली को किनारे पर फेंक दिया जाता है, व्हिस्किर्ड कॉड, ईल। कुत्ते, हाथी, दरियाई घोड़े। (प्रदर्शन)
अल्ट्रासाउंड एक चेतावनी संकेत हो सकता है।
4. आराम और बाद के काम के लिए मूड।
शारीरिक शिक्षा मिनट.
5. सत्यापन कार्य .
समूह और व्यक्तिगत कार्य (आपसी सत्यापन) के माध्यम से सामग्री का समेकन। ग्रेडिंग।
6. बच्चों को होमवर्क करने के उद्देश्य, सामग्री और विधियों को समझना सुनिश्चित करना
2. अनुसूची के अनुसार समस्या की संरचना और समाधान
3. "सुनामी" विषय पर एक संदेश तैयार करें।
शिक्षक बच्चों की व्यक्तिगत क्षमताओं को ध्यान में रखते हुए विभेदित गृहकार्य देता है।
7. पाठ के परिणाम, प्रतिबिंब।
क्या आप पाठ के विषय का नाम बता सकते हैं?
आज के पाठ में आपने क्या नया सीखा?
नगर स्वायत्त सामान्य शैक्षिक संस्थान
"माध्यमिक विद्यालय नंबर 1 Svobodny में"
यांत्रिक तरंगें
श्रेणी 9
शिक्षक: मलिकोवा
तात्याना विक्टोरोव्नास
पाठ का उद्देश्य :
छात्रों को समय के साथ अंतरिक्ष में कंपन के प्रसार की प्रक्रिया के रूप में तरंग गति की अवधारणा देना; विभिन्न प्रकार की तरंगों का परिचय दें; तरंग प्रसार की लंबाई और गति का अंदाजा लगा सकते हैं; मानव जीवन में तरंगों के महत्व को प्रदर्शित करते हैं।
पाठ के शैक्षिक उद्देश्य:
1. छात्रों के साथ उन बुनियादी अवधारणाओं को दोहराएं जो तरंगों की विशेषता रखते हैं।
2. छात्रों को ध्वनि तरंगों के उपयोग के नए तथ्यों और उदाहरणों को दोहराएं और उनका परिचय दें। पाठ के दौरान भाषणों के उदाहरणों के साथ तालिका को कैसे भरना है, यह सिखाने के लिए।
3. अध्ययन की जा रही घटनाओं को समझने के लिए छात्रों को अंतःविषय कनेक्शन का उपयोग करना सिखाना।
पाठ के शैक्षिक कार्य:
1. विश्वदृष्टि अवधारणाओं की शिक्षा (दुनिया में कारण और प्रभाव संबंध, दुनिया की संज्ञान)।
2. नैतिक पदों की शिक्षा (प्रकृति के प्रति प्रेम, परस्पर सम्मान)।
पाठ के कार्यों का विकास करना:
1. छात्रों की स्वतंत्र सोच और बुद्धि का विकास।
2. संचार कौशल का विकास: सक्षम मौखिक भाषण।
कक्षाओं के दौरान:
आयोजन का समय
नई सामग्री सीखना
रोजमर्रा की जिंदगी में देखी जाने वाली तरंग घटनाएं। प्रकृति में तरंग प्रक्रियाओं की व्यापकता। तरंग प्रक्रियाओं का कारण बनने वाले कारणों की विभिन्न प्रकृति। लहर परिभाषा। ठोस, द्रव में तरंगों के बनने के कारण। तरंगों का मुख्य गुण पदार्थ के हस्तांतरण के बिना ऊर्जा का स्थानांतरण है। दो प्रकार की तरंगों की विशेषता विशेषताएं - अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ। यांत्रिक तरंगों के प्रसार का तंत्र। तरंगदैर्ध्य। तरंग प्रसार गति। वृत्ताकार और रैखिक तरंगें।
एंकरिंग : विषय पर एक प्रस्तुति का प्रदर्शन: "मैकेनिकल"
लहर की"; परीक्षण
गृहकार्य : 42,43,44
प्रदर्शन: कॉर्ड में अनुप्रस्थ तरंगें, मॉडल पर अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ तरंगें
ललाट प्रयोग: गोलाकार और रैखिक तरंगों का अधिग्रहण और अवलोकन
वीडियो क्लिप: गोलाकार और रैखिक तरंगें।
हम दोलनों के प्रसार के अध्ययन की ओर मुड़ते हैं। यदि हम यांत्रिक कंपनों के बारे में बात कर रहे हैं, अर्थात किसी ठोस, तरल या गैसीय माध्यम की दोलन गति के बारे में, तो कंपन के प्रसार का अर्थ है माध्यम के एक कण से दूसरे कण में कंपन का संचरण। दोलनों का संचरण इस तथ्य के कारण होता है कि माध्यम के आसन्न खंड आपस में जुड़े हुए हैं। यह कनेक्शन विभिन्न तरीकों से किया जा सकता है। यह, विशेष रूप से, इसके कंपन के दौरान माध्यम के विरूपण से उत्पन्न होने वाली लोचदार ताकतों के कारण हो सकता है। नतीजतन, एक स्थान पर किसी भी तरह से उत्पन्न कंपन अन्य स्थानों में कंपन की क्रमिक घटना को मजबूर करता है, मूल से अधिक से अधिक दूरस्थ, और एक तथाकथित तरंग प्राप्त होती है।
हम तरंग गति का बिल्कुल अध्ययन क्यों करते हैं? तथ्य यह है कि लहर की घटनाएं रोजमर्रा की जिंदगी के लिए बहुत महत्वपूर्ण हैं। इन घटनाओं में हमारे चारों ओर हवा की लोच के कारण ध्वनि कंपन का प्रसार शामिल है। लोचदार तरंगों के लिए धन्यवाद, हम दूर से सुन सकते हैं। एक फेंके गए पत्थर से पानी की सतह पर चलने वाले वृत्त, झीलों की सतह पर छोटी लहरें और विशाल समुद्र की लहरें भी यांत्रिक तरंगें हैं, हालांकि एक अलग प्रकार की। यहां, पानी की सतह के आसन्न वर्गों का कनेक्शन लोच के कारण नहीं है, बल्कि गुरुत्वाकर्षण बल या सतह तनाव की ताकतों के कारण है।
सुनामी समुद्र की विशाल लहरें हैं। उनके बारे में सभी ने सुना है, लेकिन क्या आप जानते हैं कि वे क्यों बनते हैं?
वे मुख्य रूप से पानी के नीचे भूकंप के दौरान होते हैं, जब समुद्र तल के वर्गों का तेजी से विस्थापन होता है। वे पानी के नीचे के ज्वालामुखियों के विस्फोट और मजबूत भूस्खलन के परिणामस्वरूप भी हो सकते हैं।
खुले समुद्र में, सूनामी न केवल विनाशकारी होती हैं, बल्कि, इसके अलावा, वे अदृश्य होती हैं। सुनामी की लहरों की ऊंचाई 1-3 मीटर से अधिक नहीं होती है। यदि ऐसी लहर, जिसमें ऊर्जा की भारी आपूर्ति होती है, जहाज के नीचे तेजी से बहती है, तो यह केवल धीरे से उठेगी, और फिर उतनी ही आसानी से उतरेगी। और सुनामी लहर 700-1000 किमी / घंटा की गति से समुद्र के रिक्त स्थान के माध्यम से वास्तव में तेजी से फैलती है। तुलना के लिए, एक आधुनिक जेट लाइनर समान गति से उड़ता है।
उत्पन्न होने के बाद, एक सुनामी लहर समुद्र के पार हजारों और दसियों हजार किलोमीटर की यात्रा करने में सक्षम है, लगभग कमजोर हुए बिना।
खुले समुद्र में पूरी तरह से सुरक्षित होने के कारण तटीय क्षेत्र में ऐसी लहर बेहद खतरनाक हो जाती है। वह अपनी सारी अव्ययित विशाल ऊर्जा को किनारे पर एक कुचलने वाले प्रहार में डाल देती है। इसी समय, लहर की गति घटकर 100-200 किमी / घंटा हो जाती है, जबकि ऊंचाई दसियों मीटर तक बढ़ जाती है।
पिछली बार दिसंबर 2004 में इंडोनेशिया में आई सुनामी में 120,000 से अधिक लोग मारे गए थे और दस लाख से अधिक लोग बेघर हो गए थे।
इसलिए इन घटनाओं का अध्ययन करना और यदि संभव हो तो ऐसी त्रासदियों को रोकना बहुत महत्वपूर्ण है।
हवा में, न केवल ध्वनि तरंगें फैल सकती हैं, बल्कि विनाशकारी विस्फोट तरंगें भी हो सकती हैं। भूकंपीय स्टेशन हजारों किलोमीटर दूर आने वाले भूकंपों के कारण होने वाले भू-कंपन को रिकॉर्ड करते हैं। यह केवल इसलिए संभव है क्योंकि भूकंपीय तरंगें भूकंप के स्थान से फैलती हैं - पृथ्वी की पपड़ी में कंपन।
एक पूरी तरह से अलग प्रकृति की तरंग घटनाएं, अर्थात् विद्युत चुम्बकीय तरंगें भी एक बड़ी भूमिका निभाती हैं। विद्युत चुम्बकीय तरंगों के कारण होने वाली घटनाओं में शामिल हैं, उदाहरण के लिए, प्रकाश, जिसके महत्व को मानव जीवन के लिए शायद ही कम करके आंका जा सकता है।
आगे के पाठों में हम विद्युत चुम्बकीय तरंगों के उपयोग पर अधिक विस्तार से विचार करेंगे। इस बीच, आइए यांत्रिक तरंगों के अध्ययन पर लौटते हैं।
समय के साथ अंतरिक्ष में दोलनों के प्रसार की प्रक्रिया कहलाती है लहर . जिस माध्यम में तरंग का प्रसार होता है, उसके कण स्थानांतरित नहीं होते हैं, वे केवल अपने संतुलन की स्थिति के आसपास दोलन करते हैं।
तरंग प्रसार की दिशा के संबंध में कण दोलनों की दिशा के आधार पर, हैं अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ लहर की।
अनुभव। एक छोर पर एक लंबी रस्सी लटकाएं। यदि कॉर्ड के निचले सिरे को जल्दी से साइड में ले जाया जाता है और वापस लौटा दिया जाता है, तो "बेंड" कॉर्ड ऊपर चला जाएगा। कॉर्ड का प्रत्येक बिंदु तरंग प्रसार की दिशा में लंबवत दोलन करता है, अर्थात प्रसार की दिशा में। इसलिए, इस प्रकार की तरंगों को अनुप्रस्थ कहा जाता है।
माध्यम के एक बिंदु से दूसरे बिंदु पर दोलन गति के स्थानांतरण का क्या परिणाम होता है, और यह देरी से क्यों होता है? इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, हमें तरंग की गतिकी को समझने की आवश्यकता है।
कॉर्ड के निचले सिरे की ओर विस्थापन इस बिंदु पर कॉर्ड के विरूपण का कारण बनता है। लोचदार बल प्रकट होते हैं, विरूपण को नष्ट करने के लिए प्रवृत्त होते हैं, अर्थात्, तनाव दिखाई देते हैं जो हमारे हाथ से विस्थापित खंड के बाद कॉर्ड के तत्काल आसन्न खंड को खींचते हैं। इस दूसरे खंड के विस्थापन से अगले खंड का विरूपण और तनाव होता है, इत्यादि। कॉर्ड के वर्गों में द्रव्यमान होता है, और इसलिए, जड़ता के कारण, वे लोचदार बलों की कार्रवाई के तहत तुरंत गति प्राप्त या खो नहीं देते हैं। जब हम कॉर्ड के अंत को दाईं ओर सबसे बड़े विचलन पर ले आए और इसे बाईं ओर ले जाना शुरू किया, तो आसन्न खंड अभी भी दाईं ओर बढ़ना जारी रखेगा, और केवल कुछ देरी से रुकेगा और बाईं ओर भी जाएगा। इस प्रकार, कॉर्ड के एक बिंदु से दूसरे बिंदु तक कंपन के विलंबित संक्रमण को कॉर्ड की सामग्री में लोच और द्रव्यमान की उपस्थिति द्वारा समझाया गया है।
दिशा प्रसार दिशा
तरंग दोलन
एक तरंग मशीन का उपयोग करके अनुप्रस्थ तरंगों का प्रसार भी दिखाया जा सकता है। सफेद गेंदें माध्यम के कणों का अनुकरण करती हैं, वे ऊर्ध्वाधर छड़ के साथ स्लाइड कर सकती हैं। गेंदों को थ्रेड्स द्वारा डिस्क से जोड़ा जाता है। जब डिस्क घूमती है, तो गेंदें छड़ के साथ संगीत कार्यक्रम में चलती हैं, उनका आंदोलन पानी की सतह पर एक तरंग पैटर्न जैसा दिखता है। प्रत्येक गेंद पक्षों को स्थानांतरित किए बिना ऊपर और नीचे चलती है।
अब आइए ध्यान दें कि दो चरम गेंदें कैसे चलती हैं, वे समान अवधि और आयाम के साथ दोलन करती हैं, और साथ ही वे या तो ऊपरी या निचली स्थिति में होती हैं। उन्हें एक ही चरण में दोलन करने के लिए कहा जाता है।
एक ही चरण में दोलन करने वाली तरंग के निकटतम बिंदुओं के बीच की दूरी को कहा जाता है तरंग दैर्ध्य। तरंगदैर्घ्य को ग्रीक अक्षर द्वारा निरूपित किया जाता है।
अब आइए अनुदैर्ध्य तरंगों का अनुकरण करने का प्रयास करें। जैसे ही डिस्क घूमती है, गेंदें अगल-बगल से दोलन करती हैं। प्रत्येक गेंद समय-समय पर संतुलन की स्थिति से या तो बाईं ओर या दाईं ओर विचलन करती है। दोलनों के परिणामस्वरूप, कण या तो एक दूसरे के पास पहुंचते हैं, एक थक्का बनाते हैं, या अलग हो जाते हैं, एक विरलन का निर्माण करते हैं। गेंद के दोलनों की दिशा तरंग प्रसार की दिशा से मेल खाती है। ऐसी तरंगों को अनुदैर्ध्य कहा जाता है।
बेशक, अनुदैर्ध्य तरंगों के लिए तरंग दैर्ध्य की परिभाषा पूरी तरह से लागू रहती है।
दिशा
लहर प्रसार
दोलन दिशा
अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ दोनों तरंगें केवल एक लोचदार माध्यम में ही हो सकती हैं। लेकिन किसी में? जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, एक अनुप्रस्थ तरंग में, परतें एक दूसरे के सापेक्ष स्थानांतरित हो जाती हैं। लेकिन अपरूपण में लोचदार बल केवल ठोस पदार्थों में ही उत्पन्न होते हैं। तरल पदार्थ और गैसों में, आसन्न परतें लोचदार बलों की उपस्थिति के बिना स्वतंत्र रूप से एक दूसरे पर स्लाइड करती हैं। और चूंकि कोई लोचदार बल नहीं हैं, इसलिए अनुप्रस्थ तरंगों का निर्माण असंभव है।
एक अनुदैर्ध्य तरंग में, माध्यम के खंड संपीड़न और विरलता का अनुभव करते हैं, अर्थात वे अपना आयतन बदलते हैं। आयतन में परिवर्तन के साथ लोचदार बल ठोस और तरल पदार्थ और गैसों दोनों में उत्पन्न होते हैं। इसलिए, इनमें से किसी भी अवस्था में निकायों में अनुदैर्ध्य तरंगें संभव हैं।
सरलतम अवलोकन हमें विश्वास दिलाते हैं कि यांत्रिक तरंगों का प्रसार तुरंत नहीं होता है। सभी ने देखा है कि कैसे धीरे-धीरे और समान रूप से पानी पर घेरे फैलते हैं या समुद्र की लहरें कैसे चलती हैं। यहाँ हम प्रत्यक्ष रूप से देखते हैं कि एक स्थान से दूसरे स्थान तक स्पंदनों के संचरण में एक निश्चित समय लगता है। लेकिन ध्वनि तरंगों के लिए, जो सामान्य परिस्थितियों में अदृश्य होती हैं, उसी चीज का पता लगाना आसान होता है। यदि दूरी में एक शॉट था, एक लोकोमोटिव की सीटी, किसी वस्तु को झटका, तो हम पहले इन घटनाओं को देखते हैं और कुछ समय बाद ही ध्वनि सुनते हैं। ध्वनि स्रोत हमसे जितना दूर होगा, विलंब उतना ही अधिक होगा। बिजली की चमक और गरज के बीच का समय अंतराल कभी-कभी कई दसियों सेकंड तक पहुंच सकता है।
एक अवधि के बराबर समय के लिए, तरंग तरंग दैर्ध्य के बराबर दूरी पर फैलती है, इसलिए इसकी गति सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:
वी =λ / टी या वी =λν
काम: मछुआरे ने देखा कि 10 सेकंड में फ्लोट लहरों पर 20 दोलन करता है, और आसन्न तरंग शिखर के बीच की दूरी 1.2 मीटर है। तरंग प्रसार की गति क्या है?
दिया गया: हल:
λ=1.2 मीटर टी=टी/एन वी=λएन/टी
वी-? v=1.2*20/10=2.4 मी/से
अब वापस तरंगों के प्रकारों पर। अनुदैर्ध्य, अनुप्रस्थ ... और और कौन सी तरंगें हैं?
आइए देखते हैं एक मूवी क्लिप
गोलाकार (गोलाकार) तरंगें
समतल (रैखिक) तरंगें
एक यांत्रिक तरंग का प्रसार, जो माध्यम के एक खंड से दूसरे भाग में गति का क्रमिक स्थानांतरण है, इसका अर्थ है ऊर्जा का स्थानांतरण। यह ऊर्जा तरंग स्रोत द्वारा वितरित की जाती है जब यह अपने आस-पास के माध्यम की परत को गति में सेट करती है। इस परत से, ऊर्जा को अगली परत में स्थानांतरित किया जाता है, और इसी तरह। जब एक तरंग विभिन्न निकायों का सामना करती है, तो वह जो ऊर्जा वहन करती है वह कार्य उत्पन्न कर सकती है या ऊर्जा के अन्य रूपों में परिवर्तित हो सकती है।
विस्फोटक तरंगें हमें पदार्थ के हस्तांतरण के बिना ऐसे ऊर्जा हस्तांतरण का एक ज्वलंत उदाहरण देती हैं। विस्फोट स्थल से कई दसियों मीटर की दूरी पर, जहाँ न तो टुकड़े और न ही गर्म हवा की धारा पहुँचती है, विस्फोट की लहर कांच को खटखटाती है, दीवारों को तोड़ती है, आदि, यानी यह बहुत अधिक यांत्रिक कार्य करती है। हम इन घटनाओं को टीवी पर देख सकते हैं, उदाहरण के लिए, युद्ध फिल्मों में।
तरंग द्वारा ऊर्जा का स्थानांतरण तरंगों के गुणों में से एक है। तरंगों में अन्य कौन से गुण निहित हैं?
प्रतिबिंब
अपवर्तन
दखल अंदाजी
विवर्तन
लेकिन हम इस सब के बारे में अगले पाठ में बात करेंगे। और अब आइए इस पाठ में तरंगों के बारे में सीखी गई हर बात को दोहराने का प्रयास करें।
कक्षा के लिए प्रश्न + इस विषय पर एक प्रस्तुति का प्रदर्शन
और अब देखते हैं कि आपने एक छोटे से परीक्षण की सहायता से आज के पाठ की सामग्री को कितनी अच्छी तरह सीखा।
पाठ का उद्देश्य: यांत्रिक तरंगों के प्रसार की प्रक्रिया के बारे में विचार तैयार करना; तरंगों की भौतिक विशेषताओं को दर्ज करें: लंबाई, गति।
कक्षाओं के दौरान
ललाट सर्वेक्षण द्वारा गृहकार्य की जाँच
1. तरंगें कैसे बनती हैं? एक लहर क्या है?
2. किन तरंगों को अनुप्रस्थ कहा जाता है? उदाहरण दो।
3. किन तरंगों को अनुदैर्ध्य कहा जाता है? उदाहरण दो।
4. तरंग गति ऊर्जा हस्तांतरण से कैसे संबंधित है?
नई सामग्री सीखना
1. विचार करें कि रबर की रस्सी के साथ अनुप्रस्थ तरंग कैसे फैलती है।
2. आइए कॉर्ड को खंडों में विभाजित करें, जिनमें से प्रत्येक का अपना द्रव्यमान और लोच है। जब विरूपण शुरू होता है, तो कॉर्ड के किसी भी हिस्से में लोचदार बल का पता लगाया जा सकता है।
लोचदार बल गर्भनाल की प्रारंभिक स्थिति की ओर प्रवृत्त होता है। लेकिन चूंकि प्रत्येक खंड में जड़ता होती है, इसलिए दोलन संतुलन की स्थिति में नहीं रुकते, बल्कि तब तक चलते रहते हैं जब तक कि लोचदार बल इस खंड को रोक नहीं देते।
आकृति में, हम समय में कुछ बिंदुओं पर गेंदों की स्थिति देखते हैं, जो एक दूसरे से दोलन की अवधि के एक चौथाई तक अलग हो जाती हैं। वर्गों की गति के वैक्टर, समय में संबंधित बिंदुओं पर, तीरों द्वारा दिखाए जाते हैं
3. रबर की रस्सी के बजाय, आप धागे पर लटकी हुई धातु की गेंदों की एक श्रृंखला ले सकते हैं। ऐसे मॉडल में, लोचदार और जड़त्वीय गुणों को अलग किया जाता है: द्रव्यमान गेंदों में केंद्रित होता है, और स्प्रिंग्स में लोच। पी 
4. चित्र में कणों के संघनन और विरलीकरण के रूप में अंतरिक्ष में फैलने वाली अनुदैर्ध्य तरंगों को दिखाया गया है।
5. तरंग दैर्ध्य और इसकी गति तरंग प्रक्रिया की भौतिक विशेषताएं हैं।
एक अवधि में, तरंग एक दूरी पर फैलती है, जिसे हम निरूपित करेंगे - तरंग दैर्ध्य है।
एक दूसरे के निकटतम दो बिंदुओं के बीच की दूरी, समान चरणों में दोलन करते हुए, तरंग दैर्ध्य कहलाती है।
6. एक तरंग की चाल तरंगदैर्घ्य और दोलनों की आवृत्ति के गुणनफल के बराबर होती है।
7. वी = /टी; चूँकि = 1/ν, तब V=λ
8. जब कोई तरंग किसी तंतु के अनुदिश संचरित होती है तो दो प्रकार की आवर्तता देखी जा सकती है।
सबसे पहले, गर्भनाल का प्रत्येक कण कंपन करता है। यदि दोलन हार्मोनिक हैं, तो आवृत्ति और आयाम सभी बिंदुओं पर समान हैं और दोलन केवल चरणों में भिन्न होंगे।
दूसरे, तरंग को उन खंडों के माध्यम से दोहराया जाता है जिनकी लंबाई - के बराबर होती है। 
आंकड़ा एक निश्चित समय में तरंग प्रोफ़ाइल दिखाता है। जैसे-जैसे समय बीतता है, यह पूरी तस्वीर बाएं से दाएं V की गति से चलती है। एक समय t के बाद, तरंग का रूप उसी आकृति में दिखाया जाएगा। सूत्र V= ·ν अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ दोनों तरंगों के लिए मान्य है।
अध्ययन सामग्री का समेकन
समस्या #435
दिया गया: V= /T; टी= λ/वी टी= 3/6 = 0.5 एस
यांत्रिक (या लोचदार) तरंगों को एक लोचदार माध्यम में फैलने वाले यांत्रिक गड़बड़ी (विरूपण) कहा जाता है। लोचदार माध्यम पर कार्य करने वाले निकाय, इन गड़बड़ी का कारण बनते हैं, लोचदार तरंगों के स्रोत कहलाते हैं।
माध्यम को लोचदार कहा जाता है, और बाहरी प्रभावों के कारण होने वाली विकृति को लोचदार विकृति कहा जाता है यदि वे इन प्रभावों की समाप्ति के बाद पूरी तरह से गायब हो जाते हैं। पर्याप्त रूप से छोटे विकृतियों पर, सभी ठोस निकायों को व्यावहारिक रूप से लोचदार माना जा सकता है।
गैस में वॉल्यूमेट्रिक लोच होता है, अर्थात। इसकी मात्रा में परिवर्तन का विरोध करने की क्षमता।
वॉल्यूमेट्रिक विरूपण के लिए हुक के नियम के अनुसार
, कहाँ पे
- इसकी मात्रा में एक छोटे से बदलाव के साथ गैस के दबाव में बदलाव;
गैस का आयतन लोच मापांक है।
एक आदर्श गैस के लिए, मान थर्मोडायनामिक प्रक्रिया के प्रकार पर निर्भर करता है। गैस की मात्रा में बहुत धीमी गति से परिवर्तन के साथ, प्रक्रिया को इज़ोटेर्मल माना जा सकता है, और बहुत तेज़ के साथ, इसे एडियाबेटिक माना जा सकता है।
पहले मामले में pV = const और विभेदन के बाद हमें प्राप्त होता है।
दूसरे मामले में pV = const और
तरल पदार्थ और गैसों में केवल वॉल्यूमेट्रिक लोच होता है।
ठोस, थोक लोच के अलावा, लोच का रूप होता है, जो कतरनी विरूपण के प्रतिरोध में प्रकट होता है।
एक माध्यम की अन्य प्रकार की यांत्रिक गति (उदाहरण के लिए, इसका प्रवाह) के विपरीत, एक माध्यम में लोचदार तरंगों का प्रसार पदार्थ के हस्तांतरण से जुड़ा नहीं है।
लोचदार तरंग को अनुदैर्ध्य कहा जाता है यदि माध्यम के कण तरंग प्रसार की दिशा में दोलन करते हैं। अनुदैर्ध्य तरंगें माध्यम के वॉल्यूमेट्रिक विरूपण से जुड़ी होती हैं और इसलिए किसी भी माध्यम - ठोस, तरल और गैसीय में फैल सकती हैं। ऐसी तरंगों का एक उदाहरण ध्वनि (ध्वनिक) तरंगें हैं।
श्रव्य ध्वनि - 16 हर्ट्ज< ν < 20 кГц
इन्फ्रासाउंड -<16 Гц
अल्ट्रासाउंड - > 20 kHz
हाइपरसाउंड - >1 गीगाहर्ट्ज़।
एक लोचदार तरंग को अनुप्रस्थ तरंग कहा जाता है यदि माध्यम के कण तरंग प्रसार की दिशा के लंबवत विमानों में शेष रहते हैं। अनुप्रस्थ तरंगें लोचदार माध्यम के अपरूपण विरूपण से जुड़ी होती हैं और इसलिए, केवल ठोस पदार्थों में ही फैल सकती हैं। उदाहरण के लिए, संगीत वाद्ययंत्रों के तार के साथ तरंगें फैलती हैं।
सतही तरंगें एक तरल की मुक्त सतह (या दो अमिश्रणीय तरल पदार्थों के बीच इंटरफेस) के साथ फैलने वाली तरंगें हैं।
एक लोचदार तरंग का समीकरण उस पर विचार की गई तरंग के पारित होने के दौरान माध्यम के दोलनों की विशेषता वाले स्केलर या वेक्टर मात्रा के निर्देशांक और समय पर निर्भरता है।
एक ठोस शरीर में तरंगों के लिए, ऐसी मात्रा संतुलन की स्थिति से माध्यम के एक कण का विस्थापन वेक्टर या निर्देशांक अक्षों पर इसके तीन प्रक्षेपण हो सकती है। गैस या तरल में, आमतौर पर एक दोलन माध्यम के अधिक दबाव का उपयोग किया जाता है।
एक रेखा, स्पर्शरेखा जिसके प्रत्येक बिंदु पर तरंग प्रसार की दिशा के साथ मेल खाता है, अर्थात। एक तरंग द्वारा ऊर्जा हस्तांतरण की दिशा के साथ बीम कहा जाता है। सजातीय माध्यम में किरणें सीधी रेखाओं के रूप में होती हैं।
एक लोचदार तरंग को हार्मोनिक कहा जाता है यदि इसके अनुरूप कण दोलन हार्मोनिक होते हैं। इन दोलनों की आवृत्ति तरंग आवृत्ति कहलाती है।
वेव सरफेस या वेव फ्रंट उन बिंदुओं का स्थान है, जिन पर दोलनों के चरण का मान समान होता है। एक सजातीय आइसोट्रोपिक माध्यम में, तरंग सतहें किरणों के लिए ओर्थोगोनल होती हैं।
एक तरंग को समतल कहा जाता है यदि इसकी तरंग सतह एक दूसरे के समानांतर विमानों का एक समूह हो।
OX अक्ष के अनुदिश प्रसार करने वाली समतल तरंग में, सभी मात्राएँ माध्यम की दोलन गति को निरूपित करती हैं, केवल समय t और माध्यम के बिंदु M के निर्देशांक x पर निर्भर करती हैं। यदि माध्यम में तरंगों का कोई अवशोषण नहीं होता है, तो टीएम में दोलन मूल ओ पर दोलनों से भिन्न होते हैं, जो कानून के अनुसार होते हैं, केवल इसमें वे समय में x/υ द्वारा स्थानांतरित होते हैं, जहां का चरण वेग है लहर।
एक तरंग का चरण वेग, चरण के किसी भी निश्चित मान के अनुरूप सतह के बिंदुओं के स्थान में गति की गति है।
कतरनी तरंगों के लिए
a) एक तनी हुई डोरी के अनुदिश, जहाँ
एफ स्ट्रिंग तनाव बल है;
ρ स्ट्रिंग सामग्री का घनत्व है;
S स्ट्रिंग का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र है।
बी) एक आइसोट्रोपिक ठोस में, जहां
G माध्यम का अपरूपण मापांक है;
ρ माध्यम का घनत्व है।
अनुदैर्ध्य तरंगों के लिए
a) एक पतली छड़ में, जहाँ
- रॉड सामग्री का यंग मापांक;
ρ रॉड सामग्री का घनत्व है।
बी) तरल और गैस में, जहां
χ माध्यम का वॉल्यूमेट्रिक लोच मापांक है;
अप्रभावित माध्यम का घनत्व है।
बी) एक आदर्श गैस में, जहां
γ गैस रुद्धोष्म सूचकांक है;
एम गैस का दाढ़ द्रव्यमान है;
टी गैस का तापमान है।
ओएक्स अक्ष की सकारात्मक दिशा के साथ एक गैर-अवशोषित माध्यम में फैलने वाले एक समतल हार्मोनिक तरंग के लिए, लोचदार तरंग समीकरण का रूप होता है
या
दूरी λ \u003d .T, जिस पर एक हार्मोनिक तरंग दोलन अवधि के बराबर समय में फैलती है, तरंग दैर्ध्य (माध्यम के दो निकटतम बिंदुओं के बीच की दूरी जिस पर दोलनों का चरण अंतर 2π है) कहा जाता है।
एक हार्मोनिक तरंग की एक अन्य विशेषता तरंग संख्या k है, जो दर्शाती है कि लंबाई 2π के एक खंड पर कितने तरंग दैर्ध्य फिट होते हैं:
, तब
.
एक तरंग वेक्टर एक वेक्टर होता है जिसका मापांक तरंग संख्या k के बराबर होता है और बीम के साथ माध्यम के विचारित बिंदु M पर निर्देशित होता है।
के अनुदिश प्रसार करने वाली समतल तरंग के लिए, त्रिज्या सदिश t.M कहाँ है।
इस प्रकार
.
तरंग समीकरण को जटिल संख्याओं के लिए यूलर सूत्र का उपयोग करके भी लिखा जा सकता है, एक घातीय रूप में जो भेदभाव के लिए सुविधाजनक है
, कहाँ पे।
केवल जटिल मात्रा के वास्तविक भाग का भौतिक अर्थ होता है, अर्थात। . तरंग की किसी भी विशेषता को खोजने के लिए, सभी गणितीय कार्यों को करने के बाद, परिणामी जटिल अभिव्यक्ति के काल्पनिक भाग को त्यागना आवश्यक है।
एक तरंग को गोलाकार कहा जाता है यदि इसकी तरंग सतह संकेंद्रित गोले की तरह दिखती है। इन गोले के केंद्र को तरंग का केंद्र कहा जाता है।
अपसारी गोलीय तरंग समीकरण
, कहाँ पे
r तरंग केंद्र से t.M की दूरी है।
एक हार्मोनिक गोलाकार तरंग के लिए
और,
जहाँ A(r) तरंग आयाम है; о लहर के केंद्र में दोलनों का प्रारंभिक चरण है।
तरंगों के वास्तविक स्रोतों को बिंदु (गोलाकार तरंगों के स्रोत) माना जा सकता है यदि दोलनों के स्रोत से माध्यम के माना बिंदुओं तक की दूरी r स्रोत के आकार से बहुत अधिक हो।
यदि r बहुत बड़ा है, तो तरंग सतहों के किसी भी छोटे हिस्से को समतल माना जा सकता है।
एक सजातीय, समदैशिक, गैर-अवशोषित माध्यम में, समतल और गोलाकार तरंगों का वर्णन आंशिक अंतर समीकरण द्वारा किया जाता है, जिसे तरंग समीकरण कहा जाता है।
, कहाँ पे
लैपलेस ऑपरेटर या लैप्लासियन है।
