2. Вантаж масою 0,2 кг висить на пружині і здійснює коливання. Чому дорівнює період коливань вантажу, якщо для видовження пружини на 1 см потрібна сила 0,2 н?

а) 0,628 с; б) 0,9 с; в) 1,005 с; г) 0,833 с; д) вірної відповіді тут немає.

3. Маятник на Землі коливається з періодом 2 с. З яким періодом він буде коливатися на Місяці, якщо g_M=l,6 м/с²?

а) 40 с; б) 0,5 с; в) 5 с; г) 10 с; д) вірної відповіді тут немає.

4. Маятник на поверхні Землі коливається з частотою 0,5 Гц. З якою частотою він буде коливатися на поверхні Місяці, якщо прискорення вільного падіння на поверхні Місяця дорівнює 1,6 м/с2?

а) З Гц; б) 0,2 Гц; в) 1 Гц; г) 7 Гц; д) вірної відповіді тут немає.

Заняття № 43 ____________2011р.

Тема: Механічні хвилі. Довжина хвилі і частота коливань. Пружні коливання. Перетворення енергії при коливальному русі. Поширення коливального руху в пружному середовищі. Швидкість поширення механічних хвиль в середовищі. Поперечні та поздовжні хвилі. Швидкість поширення хвиль. Залежність між довжиною, частотою та швидкістю. Додавання коливань. Відбивання хвиль. Стоячі хвилі. Інтерференція хвиль. Резонанс. Використання та усунення резонансу в техніці. Природа звуку. Звукові хвилі. Швидкість поширення звуку в різноманітних середовищах. Сила і гучність звуку. Висота тону і тембр звуку. Відбивання і поглинання звуку. Звуковий резонанс. Ультра та інфразвуки і їх застосування в техніці.

Основні положення та означення.

1. Поширення коливань у середовищі називають хвильовим рухом.

2. Механічною хвилею називають механічні коливання, які поширюються у пружному середовищі із скінченою швидкістю. 3. Всі точ­ки середовища у хвилі коливаються навколо свого положення рівноваги і не переміщуються.

4. Поширення хвиль пов'язано з передаванням енергії від однієї коливної точки до іншої.

5. Енергія, яку перено­сить хвиля, прямо пропорційна густині середовища, квадрату амплі­туди коливань і квадрату їх частоти

6. Хвилі, в яких частинки середовища коливаються перпенди­кулярно до напряму поширення хвилі, називають поперечними. Поперечні хвилі можуть виникати тільки в твердих тілах і на поверхнях рідин

7. Хвилі, в яких частинки коливаються по пря­мій, вздовж якої поширюється хвиля, називають поздовжніми. Поздовжні хвилі можливі в твердих тілах, рідинах і газах.

8. Неперервне геометричне місце точок хвилі, які коливаються в од­накових фазах, називають хвильовою поверхнею

9. Передню хвильову поверхню, тобто найбільш від­далену від джерела, яке створює хвилі, називають фронтом хвилі.

10. Лінію, вздовж якої поширюється фронт хвилі, називають проме­нем. В ізотропному середовищі промінь завжди нормальний (перпендикулярний) до хвильової поверхні. В ізо­тропному середовищі всі промені є прямими лініями. Кожна пряма, що. сполучає точку, в якій міститься джерело хвилі, з будь-якою точ­кою фронту хвилі, в цьому разі є променем.

11. Фронт хвилі в такому середовищі переміщується зі сталою швид­кістю, тому за один період коливань джерела, яке створює хвилі, фронт хвилі переміщується на точно певну відстань . Оскільки кожна точка в хвилі здійснює вимушені коливання, то частота цих коливань дорівнює частоті коливань джерела хвилі.

Величину , яка характеризує переміщення хвильової поверхні за один період залежно від роду середовища і частоти коливань, називають довжиною хвилі. Довжину хвилі вимірюють відстанню, на яку перемі­щуються хвильова поверхня за один період коливань джерела хвилі ( позначають літерою - , одиниця вимірювання – метр (м)) Довжину хвилі ще виражають як відстань між двома найближчими точками хвилі, які коливаються в однаковій фазі.

1 2. Швидкість поширення коливань у пружному середовищі називають фазовою швид­кістю хвилі. Установлено, що фазова швидкість визначається тільки фізич­ними властивостями середовища і його станом. Тому механічні хвилі з різною частотою коливань у заданому середовищі поширюються з од­наковою швидкістю (зазначимо, що це правильно лише при не дуже великій відмінності в частоті коливань).

13. На практиці часто коливання накладаються одне на одне. Наприклад, якщо на підлозі стоять два електродвигуни, які працюють на різних обертах, то підлога здійснює складне коливання, яке утворюється вна­слідок накладання коливань, спричинених роботою кожного двигуна окремо. Результуюче коливання може бути досить складним.

Додавання гармонічних коливань однакової частоти, які відбуваються по одній прямій. Такі коливання зручно додавати графічно.