Механічні коливання та хвилі

​Анотація: 


Етапи заняття, завдання і їх зміст

Епіграф: «Найважливіше завдання цивілізації навчити людину мислити.» А. Ейнштейн

Повідомлення теми, мети основних завдань заняття та перевірка домашнього завдання
Сьогодні на занятті ви повторите та узагальните тему: «Механічні коливання та хвилі», підготуєтесь до контрольної роботи та здобудете навички командної гри.
Актуалізація опорних знань
Теоретичний тур (3 етапи). Необхідно дати відповіді на запитання. Кожна правильна відповідь оцінюється в 1 бал.
1 етап:

а) Рух або процеси, які повторюються через певні проміжки часу? Називається…(коливаннями)
б)Приклади коливань?(маятники, рух небесних світил, автомобіль на ресорах, крила птаха, биття серця, корабельна хвиля)
в)Демонстрація коливань за допомогою приладів на столі:
- вантаж на пружині
- нитяний маятник
- модель ДВЗ
-метроном
г)Час одного коливання…(період коливань, Тс)
д)Кількість коливань за одиницю часу…

2 етап:

а) Коливання, які відбуваються в системі під дією внутрішніх сил, називають… (вільними), демонстрація - пружинний маятник.
б)Коливання під дією зовнішніх періодичних сил називають…. (вимушеними), поршень ДВЗ.
в)Кількість коливань за 2П секунд…(циклічна частота w,рад ' С)
г)Максимальне зміщення вид положення рівноваги…(амплітуда коливань, А,м)
д)Коливання, під час яких координата тіла, шо коливається, змінюється з часом за законом синуса або косинус, називають…(гармонічними).

3 етап:

а)Математичний маятник?(шо це,та формула)
б)Пружиний маятник?(тіло, зокріплене на пружині, формула)
в)Поширення коливань у пружньому середовищі….(звук…)
г)Інфразвук-це (V>16 Гц, землетруси)
д)Ультразвук-це(V<20 000 Гц )-собаки,кажани, дельфіни.

Увага, на екран…? Студенти дивляться на екран та по фотографіям визначають види коливань, інфразвук та ультразвук.
«Увага, на екран…?»
- 4 фото механічних коливань;
- 4 фото інфразвуку;
- 4 фото ультразвуку.

Розв'яжи задачу
Студенти розв'язують якісні та кількісні завдання на місцях та біля дошки за темою: «Механічні коливання та хвилі».

Задача 1.
Знайти період коливань математичного маятника, якщо довжина нитки маятника становить 1 м.
Розв´язання
Т=2π√(Ɩ/g)
[Т]=√(м/(м/с^2 ))=√(с^2 )=с
Т= 6,28⸱√0,1=1,98 с
Відповідь: Т=1,98 с.









Задача 2.
Визначити період коливань тягарця, що має массу 100г, підвішеного до пружини, коефіціент пружності якої 10Н/м.
Розв´язання
Т=2π√(m/K)
[Т]=√(кг/(Н/м))=√(кг/((кг∙м/с^2 )/м))=√(с^2 )=с
Т= 6,28⸱√0,01= 0,628 с
Відповідь: Т=0,628 с.
Задача 3.
В океанах довжина хвилі сягає 300м, а період коливань 15 с. Яка швидкість поширення такої хвилі?
Розв´язання:
λ=Ʋ⸱Т→Ʋ=λ/Т
[Ʋ]=м/с
Ʋ= 300/15= 20 м/с
Відповідь:Ʋ=20 м/с
Задача 4
Хто частіше махає крильцями під час польоту – комар чи муха?
Відповідь: при польоті комара ми чуємо більш високий звук, значить частота коливань його крил вища, ніж у мухи
Задача 5
Як на слух відрізнити, електродриль працює вхолосту чи сверлить отвір?
Відповідь: при роботі електродриль обертається повільніше, тому її частота менша, а значить висота тону нижче.
Задача 6
Чому в порожньому залі для глядачів звук гучніший і «лункіший» ніж у залі, заповненому публікою?
Відповідь: у порожньому залі звук багаторазово відбивається об стіни і стелю і накладається на основний. У наповнененому публікою залі звук поглинається, не устигнувши відбитися стільки разів).




Задача 7
Під час грози людина почула грім через 15 с після спалаху блискавки. Як далеко від неї стався розряд?
Відповідь: S=Ʋ⸱t=340 м/с⸱15 с=5⸱103 м=5 км
Задача 8
Відстань до перешкоди, від якої відбивається звук, становить 68 м. Через який час людина почує луну?
Відповідь: : S=Ʋ⸱t=S/Ʋ; звук проходить відстань туди й назад, то t=2S/Ʋ=(2⸱68)/340=0,4 с
Задача 9
Вимірюючи глибину моря під кораблем за допомогою ехолота, виявили, що моменти посилання й приймання ультразвуку розділені проміжком часу 0,6 с. Яка глибина моря під кораблем?
Відповідь: звук пройшов шлях S=Ʋ⸱t=1400 м/с⸱0,6 с=840 м. Оскільки звук пройде відстань туди й назад, то l=S/2=420 м, Ʋ=1400 м/с – швидкість звуку у воді.
Задача 10
Визначити модуль, прискорення вільного падіння в даній точці,якщо тіло здійснює 60 повних вільних коливань на нитці довжиною 50 см за 85 секунд.


Розв'язання
1. За формулою Гюйгенса Т=2π√(l/g), де Т=t/N;
2. t/N=2π√(l/g); t^2/N^2 =(2π√(l/g))2=4π2l/g→g=(〖4π〗^2⸱l⸱N^2)/t^2
3. [g]=м/с^2
4. g=(4(3,14)^2⸱0,5⸱60)/〖85〗^2 =9,83м/с^2
Відповідь:g=9,83м/с^2







Задача 11
Визначити жорсткість невагомої пружини маятника, частота вільних коливань якого 15 Гц. Маса вантажу маятника 0,1 кг. Тертям знехтувати.

Розв'язання
Т=2π√(m/K); Т=1/υ →
1/υ=2π√(m/K )→
1/υ^2 =(2π√(m/K))^2
1/υ^2 =4π2m/K
K=4π2⸱m⸱υ2
[K]=кг⸱Гц2=кг⸱1/с^2 =(кг⸱м)/с^2 ⸱1/м=Н/м
K=4⸱(3,14)^2⸱0,1⸱〖15〗^2=887 (Н/м)
Відповідь: K=887 Н/м.
Задача 12
Чому дорівнює довжина маятника, якщо за 2,5 хв він зробив 25 коливань? Маятник встановлено на Місяці (g=1,6 м/с2)
Розв'язання
За формулою Гюйгенса:
Т= 2π√(l/g), де Т=t/N
t/N=2π√(l/g) →t^2/N^2 =4π2l/g →
l=(g⸱t^2)/(N^2 4π^2 )
[l]=м/с^2 ⸱с^2=м
l=(1,6⸱(150)^2)/(4⸱9,86⸱〖25〗^2 )=1,46 (м)
Відповідь: l=1,46 м
10 хв


Мотивація навчальної діяльності
Використання міждисциплінарних зв'язків фізика та інші дисципліни: математики, географії, астрономії та історії.
1)Історичні винахідники. Член кожної команди розповідає про вчених, які зробили наукові внески у вивченні даної теми: Гюй'генс, Герц, Томсон.
2)Презентація «Математичний маятник. Мятник Фуко».
Студенти оглядають презентацію та роблять висновки щодо застосування міждисциплінарних зв'язків.



Робота з підручником.
Студенти виконують завдання з підручника, продовжується гра. Команди на швидкість виконують вправу 23 № 1, с. 145 підручника В.Г. Бар'яхтара.

3 хв Підруч-
ник
Закріплення та застосування отриманих знань
Експериментальна задача. Студентам необхідно розв'язати завдання використовуючи необхідне обладнання до теми.
Маятник завдовжки _ см за _ с робить _ коливань. Чому дорівнює прискорення вільного падіння?
Обладнання: модель математичного маятника, лінійка, секундомір.

Розв'язання:

g - ? T=2π√(l/g) звідси g=(4π^2∙l∙N^2)/t^2
g=______


l =
t=
N=


Конкурс капітанів.
Чи знаєте ви?...
Студенти повідомляють цікаві факти за данною темою.
«Чорна скринька»
У стародавньому Китаї в ролі цього пристрою застосовувалися градуйовані палички із суміші смоли і тирси, до яких ниткою прив'язувався вантаж. Палички підпалювалися, і коли вона догорала до нитки, вантаж падав на металеву підставку. Що це за пристрій?





Имя файла: _20200127-090802_1
Размер файла: 1.7 mb
Скачать фаил
Имя файла: _20200127-090817_1
Размер файла: 929 kb
Скачать фаил

Имя файла: -
Размер файла: 1.7 mb
Скачать фаил
Имя файла: _20200127-090612_1
Размер файла: 929 kb
Скачать фаил
Пакет завдань з навчальної дисципліни "Фізика і ас...
Інертність тіла. Маса тіла (7 клас. Фізика)
 

Коментарі (0)

There are no comments posted here yet

Залишити свій коментар

Posting comment as a guest.
0 Characters
Вложения (0 / 3)
Share Your Location

Редакція порталу «Учительський журнал он-лайн» може не поділяти точки зору автора та користувачів порталу, які висловлюються у формі коментарів до статей, повідомлень на форумі тощо. Автори публікацій відповідають за достовірність фактів, цитат, власних назв і т.п. Матеріали публікуються в авторському варіанті; ілюстрації, пунктуація і лексика авторські. Претензії не приймаються. Матеріали не рецензуються.

Контакти

вул. Плеханівська, 66, оф. 11, м. Харків, 61001 
Адміністратор порталу:
Тел. : +38 (068) 375-46-34
Тел. : +38 (066) 820-40-65
Тел. : +38 (057) 731-96-33
(с 9.00 до 17.00 субота, 
неділя - вихідний
)

e-mail:  
Premium Joomla Templates