Mexanik dalğalar fizikada mücərrəd. "Mexaniki dalğalar və onların əsas xüsusiyyətləri" dərsinin xülasəsi. Dərsin növü Yeni şeyləri öyrənmək
DƏRS 7/29
Mövzu. Mexanik dalğalar
Dərsin məqsədi: tələbələrə titrəmələrin zamanla fəzada yayılması prosesi kimi dalğa hərəkəti anlayışını vermək.
Dərsin növü: yeni materialın öyrənilməsi üzrə dərs.
DƏRS PLANI
Biliyə nəzarət |
1. Salınmalar zamanı enerjinin çevrilməsi. 2. Məcburi vibrasiyalar. 3. Rezonans |
|
Nümayişlər |
1. Eninə və uzununa dalğaların əmələ gəlməsi və yayılması. 2. Videonun fraqmentləri “Eninə və uzununa dalğalar” |
|
Yeni materialın öyrənilməsi |
1. Mexaniki dalğalar. 2. Dalğaların əsas xarakteristikası. 3. Dalğaların müdaxiləsi. 4. Eninə və uzununa dalğalar |
|
Öyrənilən materialın möhkəmləndirilməsi |
1. Keyfiyyətli suallar. 2. Problemləri həll etməyi öyrənmək |
YENİ MATERİAL ÖYRƏNMƏK
Dalğaların mənbələri salınan cisimlərdir. Belə bir cisim hər hansı bir mühitdə yerləşirsə, titrəmələr maddənin bitişik hissəciklərinə ötürülür. Və maddə hissəcikləri bir-biri ilə qarşılıqlı əlaqədə olduğundan, titrəyən hissəciklər titrəmələri "qonşularına" ötürür. Nəticədə kosmosda titrəyişlər yayılmağa başlayır. Dalğalar belə yaranır.
Ø Dalğa rəqslərin zamanla yayılması prosesidir.
Mühitdəki mexaniki dalğalar mühitin elastik deformasiyaları nəticəsində yaranır. Bu və ya digər növ dalğanın əmələ gəlməsi rəqslərdə iştirak edən hissəciklər arasında qüvvə əlaqələrinin olması ilə izah olunur.
İstənilən dalğa enerji daşıyır, çünki dalğa kosmosda yayılan vibrasiyadır və bildiyimiz kimi istənilən titrəyişin enerjisi var.
Ø Mexanik dalğa enerji ötürür, lakin maddəni ötürmür.
Dalğaların mənbəyi harmonik rəqsləri yerinə yetirirsə, onda salınımların yayıldığı mühitin hər bir nöqtəsi də dalğaların mənbəyi ilə eyni tezlikdə harmonik rəqslər həyata keçirir. Bu vəziyyətdə dalğa sinusoidal bir forma malikdir. Belə dalğalara harmonik deyilir. Harmonik dalğanın maksimumu onun zirvəsi adlanır.
Nümunə olaraq, şnurun bir ucu xarici qüvvənin təsiri altında salındıqda şnur boyunca uzanan dalğanı nəzərdən keçirək. Şnurun hər hansı bir nöqtəsini müşahidə etsək, hər bir nöqtənin eyni dövrlə salındığını görərik.
Ø Tam bir rəqsin baş verdiyi T müddətinə rəqs dövrü deyilir.
Tam salınma cismin bir ekstremal mövqedən bu ifrat mövqeyə qayıtması zamanı baş verir.
Ø Salınım tezliyi v - vaxt vahidi üçün salınanların sayına bərabər olan fiziki kəmiyyətdir.
Ø Hissəciklərin tarazlıq vəziyyətindən ən böyük kənara çıxmasının böyüklüyünə dalğanın amplitudası deyilir.
Dalğanın dövrü və onun tezliyi aşağıdakı əlaqə ilə əlaqələndirilir:
Vibrasiya tezliyinin vahidi hertz (Hz) adlanır: 1 Hz = 1/s.
Ø Eyni istiqamətdə hərəkət edən dalğanın ən yaxın nöqtələri arasındakı məsafə dalğa uzunluğu adlanır və λ ilə işarələnir.
Dalğalar zamanla fəzada yayılan titrəmələr olduğundan, dalğaların yayılma sürətinin nə olduğunu öyrənək. Bir T dövrünə bərabər olan bir zamanda, mühitin hər bir nöqtəsi tam olaraq bir rəqs etdi və eyni vəziyyətə qayıtdı. Beləliklə, dalğa kosmosda düz bir dalğa uzunluğu dəyişdi. Beləliklə, dalğanın yayılma sürətini işarə etsək, dalğa uzunluğunun bərabər olduğunu əldə edirik:
λ = T.
T = 1/v olduğundan, dalğa sürətinin, dalğa uzunluğunun və dalğa tezliyinin əlaqə ilə əlaqəli olduğunu görürük:
= λv.
Müxtəlif mənbələrdən gələn dalğalar bir-birindən asılı olmayaraq yayılır, buna görə də bir-birindən sərbəst keçir. Eyni uzunluqlu dalğaları üst-üstə salmaqla kosmosun bəzi nöqtələrində dalğaların güclənməsini, digərlərində isə zəiflədiyini müşahidə etmək olar.
Ø Eyni uzunluğa malik iki və ya daha çox dalğanın fəzada qarşılıqlı gücləndirilməsi və ya zəifləməsinə dalğa müdaxiləsi deyilir.
Mexanik dalğalar eninə və uzununa olur:
Eninə dalğa hissəcikləri dalğanın yayılma istiqamətində (enerji ötürülməsi istiqamətində), uzununa dalğa hissəcikləri isə dalğanın yayılma istiqaməti üzrə salınır.
Ø Salınımlar zamanı mühitin hissəciklərinin dalğanın yayılma istiqamətinə perpendikulyar istiqamətdə yerdəyişdiyi dalğalar köndələn adlanır.
Transvers dalğalar yalnız bərk cisimlərdə yayıla bilər. Fakt budur ki, belə dalğalar kəsmə deformasiyaları nəticəsində yaranır və mayelərdə və qazlarda kəsilmə deformasiyaları yoxdur: mayelər və qazlar forma dəyişikliyinə "müqavimət göstərmir".
Ø Salınımlar zamanı mühitin hissəciklərinin dalğanın yayılma istiqaməti boyunca yerdəyişdiyi dalğalar uzununa adlanır.
Uzunlamasına dalğaya misal olaraq, yay boyunca yönəldilmiş dövri xarici qüvvənin təsiri altında onun bir ucu yelləndiyi zaman yumşaq yay boyunca uzanan dalğadır. Uzunlamasına dalğalar istənilən mühitdə yayıla bilər. = λ v və λ = T əlaqəsi hər iki dalğa növü üçün etibarlıdır.
YENİ MATERİALIN TƏQDİMİ ƏSASINDA TƏLƏBƏLƏRƏ SUALLAR
Birinci səviyyə
1. Mexanik dalğalar hansılardır?
2. Müxtəlif mühitlərdə eyni tezlikdə dalğa uzunluğu eynidirmi?
3. Transvers dalğalar harada yayıla bilər?
4. Uzunlamasına dalğalar harada yayıla bilər?
İkinci səviyyə
1. Maye və qazlarda eninə dalğalar mümkündürmü?
2. Dalğalar niyə enerji ötürür?
ÖYRƏNİLMİŞ MATERİALIN İNŞAATI
DƏRSDƏ NƏ ÖYRƏNDİK
· Dalğa zamanla rəqslərin yayılması prosesidir.
· Bir tam rəqsin baş verdiyi T müddətinə rəqs dövrü deyilir.
· Salınma tezliyi v - vaxt vahidi üçün salınanların sayına bərabər olan fiziki kəmiyyətdir.
· Eyni istiqamətdə hərəkət edən dalğanın ən yaxın nöqtələri arasındakı məsafə dalğa uzunluğu adlanır və λ ilə işarələnir.
· Eyni uzunluqlu iki və ya daha çox dalğanın fəzada qarşılıqlı gücləndirilməsi və ya zəifləməsinə dalğa müdaxiləsi deyilir.
· rəqslər zamanı mühitin zərrəciklərinin dalğanın yayılma istiqamətinə perpendikulyar istiqamətdə yerdəyişdiyi dalğalar köndələn adlanır.
· Salınma zamanı mühitin hissəciklərinin dalğanın yayılma istiqaməti üzrə yerdəyişdiyi dalğalar uzununa adlanır.
Riv1 № 10.12; 10.13; 10.14; 10.24.
Riv2 № 10.30; 10.46; 10.47; 10.48.
Riv3 № 10.55, 10.56; 10.57.
Bələdiyyə muxtar təhsil müəssisəsi
"Svobodnıy 1 saylı orta məktəb"
Mexanik dalğalar
9-cu sinif
Müəllim: Məlikova
Tatyana Viktorovna
Dərsin məqsədi :
tələbələrə dalğa hərəkəti anlayışını zamanla fəzada titrəmələrin yayılması prosesi kimi vermək; müxtəlif dalğa növlərini təqdim etmək; dalğanın yayılmasının uzunluğu və sürəti haqqında fikir formalaşdırmaq; dalğaların insan həyatındakı əhəmiyyətini göstərir.
Dərsin təhsil məqsədləri:
1.Şagirdlərlə dalğaları xarakterizə edən əsas anlayışları nəzərdən keçirin.
2. Tələbələri səs dalğalarının istifadəsinə dair yeni faktlar və nümunələrlə yenidən nəzərdən keçirin və tanış edin. Dərs zamanı çıxışlardan nümunələrlə cədvəli doldurmağı öyrət.
3. Şagirdlərə tədqiq olunan hadisələri başa düşmək üçün fənlərarası əlaqələrdən istifadə etməyi öyrət.
Dərsin təhsil məqsədləri:
1. Dünyagörüşü anlayışlarının (ətraf aləmdə səbəb-nəticə əlaqələri, dünyanın idrakı) tərbiyəsi.
2. Əxlaqi münasibətlərin (təbiətə sevgi, qarşılıqlı hörmət) tərbiyəsi.
Dərsin inkişaf məqsədləri:
1. Şagirdlərin müstəqil təfəkkürünün və intellektinin inkişafı.
2. Ünsiyyət bacarıqlarının inkişafı: səriştəli şifahi nitq.
Dərslər zamanı:
Təşkilat vaxtı
Yeni materialın öyrənilməsi
Gündəlik həyatda müşahidə olunan dalğa hadisələri. Təbiətdə dalğa proseslərinin yayılması. Dalğa proseslərinə səbəb olan səbəblərin fərqli təbiəti. Dalğanın tərifi. Bərk və mayelərdə dalğaların əmələ gəlməsinin səbəbləri. Dalğaların əsas xüsusiyyəti enerjinin maddənin ötürülmədən ötürülməsidir. İki növ dalğanın xarakterik xüsusiyyətləri - uzununa və eninə. Mexanik dalğaların yayılma mexanizmi. Dalğa uzunluğu. Dalğaların yayılma sürəti. Dairəvi və xətti dalğalar.
Konsolidasiya : mövzusunda təqdimat nümayişi: “Mexanik
dalğalar"; test
Ev tapşırığı : § 42,43,44
Demolar: kordonda eninə dalğalar, model üzrə uzununa və eninə dalğalar
Frontal təcrübə: dairəvi və xətti dalğaların qəbulu və müşahidəsi
Video fraqmenti: dairəvi və xətti dalğalar.
Biz salınımların yayılmasının öyrənilməsinə davam edirik. Söhbət mexaniki titrəyişlərdən, yəni hər hansı bərk, maye və ya qaz halında olan mühitin salınımlı hərəkətindən gedirsə, onda vibrasiyaların yayılması vibrasiyaların mühitin bir hissəciyindən digərinə ötürülməsi deməkdir. Vibrasiyaların ötürülməsi mühitin bitişik sahələrinin bir-birinə bağlı olması ilə əlaqədardır. Bu əlaqə müxtəlif yollarla həyata keçirilə bilər. Buna, xüsusən də, vibrasiya zamanı mühitin deformasiyası nəticəsində yaranan elastik qüvvələr səbəb ola bilər. Nəticədə, bir yerdə bir şəkildə yaranan salınım, orijinaldan getdikcə daha çox uzaqlaşan digər yerlərdə ardıcıl olaraq rəqslərin meydana gəlməsinə səbəb olur və sözdə dalğa əldə edilir.
Niyə biz ümumiyyətlə dalğa hərəkətini öyrənirik? Fakt budur ki, dalğa hadisələri gündəlik həyat üçün böyük əhəmiyyət kəsb edir. Bu hadisələrə ətrafımızdakı havanın elastikliyi nəticəsində yaranan səs titrəyişlərinin yayılması daxildir. Elastik dalğalar sayəsində biz uzaqdan eşidə bilirik. Atılan daşdan suyun səthinə səpələnən dairələr, göllərin səthindəki kiçik dalğalar və nəhəng okean dalğaları da fərqli tipdə olsa da mexaniki dalğalardır. Burada su səthinin bitişik hissələri arasında əlaqə elastiklikdən deyil, cazibə və ya səthi gərginlik qüvvələri ilə bağlıdır.
Sunami - nəhəng okean dalğaları. Hamı onlar haqqında eşitmişdir, amma bilirsinizmi niyə formalaşırlar?
Onlar əsasən sualtı zəlzələlər zamanı, dəniz dibinin hissələrinin sürətlə yerdəyişməsi zamanı yaranır. Onlar həmçinin sualtı vulkanların partlaması və güclü sürüşmə nəticəsində baş verə bilər.
Açıq dənizdə sunamilər nəinki dağıdıcı, həm də görünməzdir. Sunami dalğalarının hündürlüyü 1-3 m-dən çox deyilsə, nəhəng enerji ehtiyatına malik olan belə bir dalğa gəminin altından sürətlə süpürülürsə, o zaman o, yalnız rəvan qalxır, sonra isə eyni dərəcədə rəvan düşər. Və sunami dalğası okeanı süpürür, həqiqətən sürətlə, 700-1000 km/saat sürətlə genişlənir. Müqayisə üçün qeyd edək ki, müasir reaktiv təyyarə eyni sürətlə uçur.
Sunami dalğası yarandıqdan sonra o, demək olar ki, zəifləmədən okean boyunca minlərlə və on minlərlə kilometr məsafə qət edə bilər.
Açıq okeanda tamamilə təhlükəsiz olsa da, sahil zonasında belə dalğa son dərəcə təhlükəli olur. O, bütün sərf edilməmiş böyük enerjisini sahilə sarsıdıcı bir zərbəyə sərf edir. Bu zaman dalğanın sürəti 100-200 km/saata qədər azalır, hündürlüyü isə onlarla metrə qədər yüksəlir.
Sonuncu sunami 2004-cü ilin dekabrında İndoneziyada baş vermiş və 120 mindən çox insanı öldürmüş, bir milyondan çox insan evsiz qalmışdır.
Buna görə də bu hadisələri öyrənmək və mümkünsə, belə faciələrin qarşısını almaq çox vacibdir.
Havada təkcə səs dalğaları deyil, həm də dağıdıcı partlayış dalğaları da keçə bilər. Seysmik stansiyalar minlərlə kilometr aralıda baş verən zəlzələlərin yaratdığı yer titrəyişlərini qeyd edir. Bu, yalnız ona görə mümkündür ki, zəlzələ yerindən seysmik dalğalar - yer qabığında titrəyişlər yayılır.
Tamamilə fərqli təbiətli dalğa hadisələri, yəni elektromaqnit dalğaları da böyük rol oynayır. Elektromaqnit dalğalarının yaratdığı hadisələrə, məsələn, insan həyatı üçün əhəmiyyətini qiymətləndirmək çətin olan işıq daxildir.
Sonrakı dərslərdə elektromaqnit dalğalarının istifadəsinə daha ətraflı baxacağıq. Hələlik gəlin mexaniki dalğaların tədqiqinə qayıdaq.
Zamanla kosmosda titrəmələrin yayılması prosesi deyilir dalğa . Dalğanın yayılmadığı mühitin hissəcikləri yalnız öz tarazlıq mövqeləri ətrafında salınır;
Dalğaların yayılma istiqamətinə nisbətən hissəcik salınımlarının istiqamətindən asılı olaraq, var uzununa və eninə dalğalar.
Təcrübə. Bir ucuna uzun bir şnur asın. Şnurun aşağı ucu sürətlə yan tərəfə çəkilib geri qaytarılarsa, "əyilmə" şnur boyunca yuxarıya doğru uzanacaq. Şnurun hər bir nöqtəsi dalğanın yayılma istiqamətinə perpendikulyar, yəni yayılma istiqamətində salınır. Buna görə də bu tip dalğalar eninə adlanır.
Ortanın bir nöqtəsindən digərinə salınan hərəkətin ötürülməsi nə ilə nəticələnir və nə üçün gecikmə ilə baş verir? Bu suala cavab vermək üçün dalğanın dinamikasını başa düşməliyik.
Şnurun aşağı ucuna doğru yerdəyişmə bu yerdə kordonun deformasiyasına səbəb olur. Deformasiyanı məhv etməyə çalışan elastik qüvvələr meydana çıxır, yəni əlimizlə yerdəyişən hissədən sonra şnurun dərhal bitişik hissəsini çəkən gərginliklər görünür. Bu ikinci hissənin yerdəyişməsi növbəti hissədə deformasiya və gərginliyə səbəb olur və s. Şnurun bölmələri kütləyə malikdir və buna görə də ətalət səbəbindən elastik qüvvələrin təsiri altında dərhal sürət qazanmır və ya itirmir. Şnurun ucunu sağa ən böyük sapmaya gətirdikdə və onu sola köçürməyə başladıqda, bitişik hissə hələ də sağa doğru hərəkət etməyə davam edəcək və yalnız bir qədər gecikmə ilə dayanacaq və sola da gedəcək. . Beləliklə, vibrasiyanın şnurun bir nöqtəsindən digərinə gecikmiş keçidi şnurun materialında elastiklik və kütlənin olması ilə izah olunur.
Yayılma istiqaməti
dalğa salınımları
Eninə dalğaların yayılması dalğa maşını ilə də nümayiş etdirilə bilər. Ağ toplar ətrafdakı hissəcikləri simulyasiya edir, şaquli çubuqlar boyunca sürüşə bilirlər. Toplar diskə iplərlə bağlanır. Disk fırlandıqca, toplar çubuqlar boyunca bir-birinə uyğun hərəkət edir, onların hərəkəti suyun səthindəki dalğa şəklini xatırladır. Hər bir top yanlara keçmədən yuxarı və aşağı hərəkət edir.
İndi iki xarici topun eyni dövr və amplituda necə hərəkət etdiyinə və eyni zamanda yuxarı və aşağı mövqelərdə olduqlarına diqqət yetirək; Onların eyni fazada salındığı deyilir.
Eyni fazada salınan dalğanın ən yaxın nöqtələri arasındakı məsafə deyilir dalğa uzunluğu. Dalğa uzunluğu yunan hərfi λ ilə işarələnir.
İndi uzununa dalğaları simulyasiya etməyə çalışaq. Disk fırlandıqca toplar yan-yana yellənir. Hər bir top vaxtaşırı tarazlıq mövqeyindən ya sola, ya da sağa yayınır. Salınmalar nəticəsində hissəciklər ya birləşərək laxta əmələ gətirir, ya da bir-birindən ayrılaraq vakuum yaradır. Topun salınımlarının istiqaməti dalğanın yayılma istiqaməti ilə üst-üstə düşür. Belə dalğalara uzununa dalğalar deyilir.
Əlbəttə ki, uzununa dalğalar üçün dalğa uzunluğunun tərifi tam qüvvədə qalır.
İstiqamət
dalğa yayılması
vibrasiya istiqaməti
Həm uzununa, həm də eninə dalğalar yalnız elastik mühitdə yarana bilər. Amma hər halda? Artıq qeyd edildiyi kimi, eninə dalğada təbəqələr bir-birinə nisbətən sürüşür. Lakin elastik kəsmə qüvvələri yalnız bərk cisimlərdə yaranır. Mayelərdə və qazlarda bitişik təbəqələr elastik qüvvələrin görünüşü olmadan bir-birinin üzərində sərbəst sürüşürlər. Elastik qüvvələr olmadığı üçün eninə dalğaların əmələ gəlməsi mümkün deyil.
Uzunlamasına dalğada mühitin bölmələri sıxılma və nadirləşməni yaşayır, yəni həcmini dəyişir. Həcm dəyişdikdə elastik qüvvələr həm bərk cisimlərdə, həm mayelərdə, həm də qazlarda yaranır. Buna görə də, bu vəziyyətlərin hər hansı birində cisimlərdə uzununa dalğalar mümkündür.
Ən sadə müşahidələr bizi əmin edir ki, mexaniki dalğaların yayılması dərhal baş vermir. Hər kəs suyun üzərindəki dairələrin tədricən və bərabər şəkildə necə genişləndiyini və ya dəniz dalğalarının necə qaçdığını gördü. Burada birbaşa görürük ki, vibrasiyaların bir yerdən digər yerə yayılması müəyyən vaxt tələb edir. Ancaq normal şəraitdə görünməyən səs dalğaları üçün eyni şeyi asanlıqla aşkar etmək olar. Əgər uzaqda atəş, lokomotiv fiti və ya hansısa obyektə zərbə endirilirsə, biz bu hadisələri əvvəlcə görürük və yalnız bir müddət sonra səsi eşidirik. Səs mənbəyi bizdən nə qədər uzaq olarsa, gecikmə də bir o qədər çox olar. Şimşək çaxması ilə ildırım çaxması arasındakı vaxt intervalı bəzən bir neçə on saniyəyə çata bilər.
Bir dövrə bərabər vaxtda dalğa dalğa uzunluğuna bərabər məsafədə yayılır, buna görə də sürəti düsturla müəyyən edilir:
v=λ /T və ya v=λν
Tapşırıq: Balıqçı qeyd etdi ki, 10 saniyə ərzində üzən dalğalar üzərində 20 salınım edir və qonşu dalğa zirvələri arasındakı məsafə 1,2 m dalğanın yayılma sürətidir?
Verildi: Həlli:
λ=1,2 m T=t/N v=λN/t
v -? v=1,2*20/10=2,4 m/s
İndi dalğaların növlərinə qayıdaq. Uzununa, eninə... Başqa hansı dalğalar var?
Gəlin filmdən bir fraqmentə baxaq
Sferik (dairəvi) dalğalar
Müstəvi (xətti) dalğalar
Hərəkətin mühitin bir hissəsindən digərinə ardıcıl ötürülməsi olan mexaniki dalğanın yayılması, bununla da enerjinin ötürülməsi deməkdir. Bu enerji, mühitin bitişik təbəqəsini hərəkətə gətirən zaman dalğa mənbəyi tərəfindən verilir. Bu təbəqədən enerji növbəti təbəqəyə ötürülür və s. Dalğa müxtəlif cisimlərlə qarşılaşdıqda, onun daşıdığı enerji iş yarada və ya başqa enerji növlərinə çevrilə bilər.
Maddənin ötürülmədən belə enerji ötürülməsinin parlaq nümunəsi partlayış dalğaları ilə təmin edilir. Partlayış yerindən onlarla metr məsafədə, nə fraqmentlərin, nə də isti hava axınının çatmadığı yerlərdə partlayış dalğası şüşələri yıxır, divarları sındırır və s., yəni çoxlu mexaniki işlərə səbəb olur. Bu hadisələri televiziyada, məsələn, müharibə filmlərində müşahidə edə bilərik.
Enerjinin dalğa ilə ötürülməsi dalğaların xüsusiyyətlərindən biridir. Dalğalara başqa hansı xüsusiyyətlər xasdır?
əks
qırılma
müdaxilə
difraksiya
Ancaq bütün bunlar haqqında növbəti dərsdə danışacağıq. İndi gəlin bu dərsdə dalğalar haqqında öyrəndiyimiz hər şeyi təkrar etməyə çalışaq.
Sinif üçün suallar + bu mövzuda təqdimatın nümayişi
İndi isə gəlin kiçik testin köməyi ilə bugünkü dərsin materialını nə dərəcədə mənimsədiyinizi yoxlayaq.
SSRİ RABİTƏ NAZİRLİYİ
ADINDA LENİNQRAD ELEKTROTEXNİKİ RABİTƏ İNSTİTUTU PROF. M. A. BONCH-BRUEVICH
S. F. Skirko, S. B. Vraski
SƏRƏNCƏLƏR
TƏLİMAT
LENİNQRAD
GİRİŞ
Salınım prosesləri təkcə makroskopik fizika və texnologiyada deyil, həm də mikrofizika qanunlarında fundamental əhəmiyyət kəsb edir. Salınan hadisələrin təbiətinin müxtəlif olmasına baxmayaraq, bu hadisələr ümumi xüsusiyyətlərə malikdir və ümumi qanunlara tabedir.
Bu dərsliyin məqsədi tələbələrə mexaniki sistemin rəqsləri və elektrik dövrəsindəki rəqslər üçün bu ümumi qanunauyğunluqları anlamağa kömək etmək, bu növ rəqsləri təsvir etmək üçün ümumi riyazi aparatdan istifadə etmək və həlli xeyli asanlaşdıran elektromexaniki analogiya metodunu tətbiq etməkdir. bir çox məsələlərdən.
Dərslikdə mühüm yer tapşırıqlara ayrılmışdır, çünki onlar konkret məsələlərin həlli üçün ümumi qanunlardan istifadə etmək bacarığını inkişaf etdirir və nəzəri materialın mənimsənilməsinin dərinliyini qiymətləndirməyə imkan verir.
IN Hər bölmənin sonunda tipik problemlərin həlli ilə məşqlər verilir və müstəqil həlli üçün problemlər tövsiyə olunur.
Dərslikdə müstəqil həll etmək üçün verilən tapşırıqlardan həm məşğələlərdə, həm testlərdə, həm müstəqil işlərdə, həm də ev tapşırıqlarında istifadə etmək olar.
IN Bəzi bölmələrdə tapşırıqlar var, bəziləri isə mövcud laboratoriya işləri ilə bağlıdır.
Dərslik Leninqrad Elektrotexniki Rabitə İnstitutunun əyani, axşam və qiyabi şöbələrinin bütün fakültələrinin tələbələri üçün nəzərdə tutulmuşdur. prof. M. A. Bonç-Brueviç.
Onlar kurs üzərində müstəqil işləyən qiyabi tələbələr üçün xüsusi əhəmiyyət kəsb edir.
§ 1. HARMONİK VİBRASYON Rəblər dəqiq və ya təxminən təkrarlanan proseslərdir
müntəzəm fasilələrlə.
Ən sadəsi tənliklərlə təsvir edilən harmonik salınımdır:
a - salınım amplitüdü - kəmiyyətin ən böyük dəyəri,
İstənilən vaxt amplituda ilə birlikdə x-in qiymətini təyin edən salınım mərhələsi,
Salınmanın ilkin fazası, yəni t=0 zamanındakı faza qiyməti,
ω - salınım fazasının dəyişmə sürətini təyin edən tsiklik (dairəvi) tezlik.
Salınma fazası 2 dəyişdikdə sin(+) və cos(+) qiymətləri təkrarlanır, ona görə də harmonik salınım dövri prosesdir.
f=0 olduqda t=T zamanında ωt-də 2·π dəyişməsi baş verəcək, yəni
2 və |
||||||||
Zaman intervalı T-rəngin müddəti. Bu anda |
vaxt t, t + 2T, |
|||||||
2 + 3T və s. - x dəyərləri eynidır. |
||||||||
Salınma tezliyi: |
||||||||
Tezlik saniyədə vibrasiyaların sayını müəyyən edir.
Vahid *ω+ = rad/s; + = sevindim; [ + = Hz (s-1), [T] = s. Tezliyi və dövrü (1.1) tənliyinə daxil etməklə əldə edirik:
= ∙ günah(2 ∙ |
|||||
1 Bu, kondansatörün yükü, dövrədəki cərəyan gücü, sarkacın əyilmə bucağı, nöqtənin koordinatı və s. ola bilər.
düyü. 1.1
Əgər salınan nöqtənin tarazlıq mövqeyindən uzaqlığıdırsa, onda bu nöqtənin hərəkət sürətini t-ə görə x-i diferensiallaşdırmaqla tapmaq olar. Törəməni ℓ ilə işarələməyə razılaşaq, onda
Cos (+) . |
||||
(1.6)-dan aydın olur ki, harmonik rəqsi yerinə yetirən nöqtənin sürəti sadə harmonik rəqsi də yerinə yetirir.
Sürət amplitudası
yəni yerdəyişmə amplitüdündən və salınım tezliyindən ω və ya ѵ, buna görə də rəqs dövründən T asılıdır.
(1.1) və (1.6) müqayisəsindən aydın olur ki, arqument (+) hər iki tənlikdə eynidir, lakin sinus və kosinus vasitəsilə ifadə olunur.
Zamanın ikinci törəməsini götürsək, nöqtənin sürətlənməsi üçün ifadə alırıq, onu ilə işarə edirik.
(1.8) ilə (1.9) müqayisə etsək, sürətlənmənin yerdəyişmə ilə birbaşa əlaqəli olduğunu görürük.
= −2 |
sürətlənmə yerdəyişmə ilə mütənasibdir (tarazlıq vəziyyətindən) və yerdəyişməyə qarşı (mənfi işarəsi) yönəldilir, yəni tarazlıq mövqeyinə doğru yönəldilir. Sürətlənmənin bu xüsusiyyəti bizə aşağıdakıları söyləməyə imkan verir: ona təsir edən qüvvə cismin tarazlıq vəziyyətindən yerdəyişməsinə düz mütənasib olarsa və yerdəyişməyə qarşı yönəldilərsə, cisim sadə harmonik salınım hərəkətini yerinə yetirir.
Şəkildə. 1.1 nöqtənin x yerdəyişməsinin tarazlıq mövqeyindən asılılığının qrafiklərini göstərir,
nöqtənin zamana qarşı sürəti və sürəti.
Məşqlər
1.1. İlkin yerdəyişmə x olarsa, ilkin fazanın mümkün dəyərləri hansılardır 0 = -0,15 sm, ilkin sürət isə x0 = 26 sm/s.
Həlli: Əgər yerdəyişmə mənfi və sürət şərtlə müəyyən edildiyi kimi müsbət olarsa, onda salınım mərhələsi dövrün dördüncü rübündə, yəni 270° ilə 360° arasında (-90° ilə 0° arasında) yerləşir. .
Həlli: (1.1) və (1.6) istifadə edərək və onlara t = 0 qoysaq, şərtə uyğun olaraq tənliklər sistemi əldə edirik:
2cos; |
−0,15 = ∙ 2 ∙ 5 cos , |
||
ondan müəyyən edirik və. |
|||
1.3. Maddi nöqtənin rəqsləri formada verilmişdir |
|||
Vibrasiya tənliyini kosinus baxımından yazın. |
|||
1.4. Maddi nöqtənin rəqsləri formada verilmişdir |
|||
Sinus baxımından rəqslərin tənliyini yazın.
Müstəqil həll ediləcək problemlər
V e c t o r a m p l i t u d y İSTİFADƏ EDİLMƏSİ İSTİFADƏ EDİLMİŞLƏRİN HƏNDƏSİ ÜSULU.
Şəkildə. Şəkil 1.2 radiusunun çəkildiyi ixtiyari bir nöqtədən bir oxu göstərir - amplituda ədədi olaraq bərabər olan vektor. Bu vektor saat yönünün əksinə bucaq sürəti ilə bərabər fırlanır.
Əgər t = 0-da radius vektoru üfüqi oxla bucaq düzəldibsə, onda t zamanında bu bucaq +-a bərabərdir.
Bu halda vektorun ucunun oxa proyeksiyası koordinata malikdir
Bu tənlik ilkin mərhələdə (1.11)-dən fərqlənir.
Nəticə. Harmonik salınım, oxda ixtiyari bir nöqtədən çəkilmiş və bu nöqtəyə nisbətən bərabər fırlanan amplituda vektorunun ucunun müəyyən bir oxuna proyeksiyanın hərəkəti ilə təmsil oluna bilər. Bu halda vektorun modulu a harmonik rəqs tənliyinə amplituda, bucaq sürəti tsiklik tezlik kimi və radiusun mövqeyini təyin edən bucaq - vektor zamanın hesablanmağa başladığı anda daxil edilir. ilkin faza.
HARMONİK DƏRƏNƏNİŞLƏRİN TƏMSİL EDİLMƏSİ
(1.14) tənliyi eynilik xarakteri daşıyır. Buna görə də harmonik salınım
Asin (+) və ya = acos (+),
kompleks ədədin həqiqi hissəsi kimi göstərilə bilər
= (+).
Mürəkkəb ədədlər üzərində riyazi əməliyyatlar aparsanız və sonra həqiqi hissəni xəyali hissədən ayırsanız, müvafiq triqonometrik funksiyalar üzərində işləyərkən əldə etdiyiniz nəticəni alacaqsınız. Bu, nisbətən çətin triqonometrik çevrilmələri eksponensial funksiyalar üzərində daha sadə əməliyyatlarla əvəz etməyə imkan verir.
§ 2 SİSTEMİN SÜRÜŞMƏDƏN AZAD VİBRASYONLARI
Sərbəst titrəmələr xarici təsir nəticəsində tarazlıqdan çıxarılan bir sistemdə meydana gələn vibrasiyalardır.
və öz ixtiyarına buraxdı. Söndürülməmiş rəqslər sabit amplituda olanlardır.
İki problemi nəzərdən keçirək:
1. Mexanik sistemin sönümlənməsi olmadan sərbəst vibrasiya.
2. Elektrik dövrəsində zəifləmə olmadan sərbəst salınımlar.
Bu problemlərin həlli yollarını öyrənərkən, bu sistemlərdə prosesləri təsvir edən tənliklərin eyni olmasına diqqət yetirin ki, bu da analogiya metodundan istifadə etməyə imkan verir.
1. Mexanik sistem
Sistem bir yay ilə sabit bir divara bağlanmış kütlədən ibarətdir. Bədən üfüqi bir müstəvidə tamamilə, sürtünmədən hərəkət edir. Bulaq kütləsi əhəmiyyətsizdir
bədən çəkisi ilə müqayisədə.
Şəkildə. 2.1, bu sistem Şəkildə tarazlıq vəziyyətində təsvir edilmişdir. 2.1, bədən balanssız olduqda.
Yayı uzatmaq üçün ona tətbiq edilməli olan qüvvə yayın xüsusiyyətlərindən asılıdır.
yayın elastik sabiti haradadır.
Beləliklə, nəzərdən keçirilən mexaniki sistem sürtünməsiz xətti elastik sistemdir.
Xarici qüvvənin təsiri dayandırıldıqdan sonra (şərtə uyğun olaraq sistem tarazlıq vəziyyətindən çıxarılır və özünə buraxılır) yayın tərəfdən bədənə böyüklüyünə bərabər elastik bərpaedici qüvvə təsir göstərir.
xarici qüvvəyə əks istiqamətdə |
|||
qayıt = -. |
|||
Nyutonun ikinci qanununun tətbiqi |
|||
bədənin öz hərəkətinin diferensial tənliyini alırıq
Bu sabit əmsallı xətti (və tənliyə birinci dərəcəli daxil olur), homojen (tənlikdə sərbəst termin yoxdur) ikinci dərəcəli diferensial tənlikdir.
Tənliyin xəttiliyi f qüvvəsi ilə yayın deformasiyası arasındakı xətti əlaqə hesabına baş verir.
Bərpaedici qüvvə (1.10) şərtini ödədiyinə görə sistemin sikliklə harmonik salınım yerinə yetirdiyini iddia etmək olar.
tezlik = |
Bu (1.10) və (2.3) tənliyindən birbaşa irəli gəlir. |
||||
(2.4) tənliyinin həllini formada yazırıq |
|||||
(2.5) və (2.4) tənliyinə əvəzlənmə (2.4) eyniliyə çevrilir. Buna görə də (2.5) tənliyi (2.4) tənliyinin həllidir.
Nəticə: tarazlıqdan çıxarılan və özünə buraxılan elastik bir sistem dövri tezliklə harmonik salınım həyata keçirir.
sistemin parametrlərindən asılı olaraq və təbii siklik tezlik adlanır.
Belə sistemin təbii tezliyi və təbii rəqs dövrü
(2.5), eynilə (1.1) kimi daha iki kəmiyyəti ehtiva edir: amplituda və ilkin faza. Bu kəmiyyətlər ilkin diferensial tənlikdə deyildi (2.4). Onlar ixtiyari sabitlər kimi ikiqat inteqrasiya nəticəsində meydana çıxırlar. Deməli, sistemin xassələri onun öz salınımlarının nə amplitudasını, nə də fazasını təyin etmir. Salınımların amplitudası xarici qüvvənin yaratdığı maksimum yerdəyişmədən asılıdır; rəqslərin ilkin mərhələsi zaman istinad nöqtəsinin seçimindən asılıdır. Beləliklə, rəqslərin amplitudası və ilkin mərhələsi ilkin şərtlərdən asılıdır.
2. Elektrik dövrəsi
Sərbəst rəqslərin ikinci nümunəsini - C tutumundan və L induktivliyindən ibarət elektrik dövrəsindəki rəqsləri nəzərdən keçirək (şək. 2.2).
Döngə müqaviməti R = 0 (şərt əvvəlki problemdə sürtünmənin olmaması kimi qeyri-realdır).
Aşağıdakı proseduru götürək:
1. Açar açıq vəziyyətdə kondansatörü doldururuq
bəziləri potensial fərqə yüklənir. Bu, sistemin tarazlıqdan çıxarılmasına uyğundur.
2. Mənbəni söndürün (şəkildə göstərilmir)
Və S açarını bağlayırıq. Sistem öz işinə buraxılır. Kondansatör mövqeyə meyl edir balans - o
atqılar. Bir kondansatör arasındakı yük və potensial fərq zamanla dəyişir
Dövrədə cərəyan axır |
Həm də zamanla dəyişir. |
|||||
Bu vəziyyətdə, endüktansda özünü induktiv bir emf görünür
ε ind |
|||||||
Hər an Kirqoffun ikinci qanunu etibarlı olmalıdır: qapalı dövrədə gərginlik düşmələrinin, potensial fərqlərin və elektromotor qüvvələrin cəbri cəmi sıfıra bərabərdir.
Tənlik (2.12) dövrədə sərbəst rəqsi təsvir edən diferensial tənlikdir. Elastik sistemdə cismin düzgün hərəkəti üçün yuxarıda müzakirə edilən diferensial tənliyə (2.4) hər cəhətdən bənzəyir. Bu tənliyin riyazi həlli (2.4) riyazi həllindən başqa ola bilməz, yalnız dəyişənin yerinə q dəyişənini - kondansatörün yükünü, kütlə əvəzinə L induktivliyini və yerinə isə q dəyişənini qoymaq lazımdır. elastik sabit
Təbii tezlik
Öz dövrü
Cari qüvvə yükün zamana görə törəməsi kimi müəyyən edilir =, yəni. elektrik dövrəsində cərəyan mexaniki sistemdəki sürətə bənzəyir
Şəkildə. Şəkil 2.3 (elastik sistem üçün Şəkil 1.1-ə bənzəyir) yük rəqsini və fazada yük rəqsini 90° irəliləyən cərəyan rəqsini göstərir.
Kondansatörün plitələri arasındakı potensial fərq də harmonik salınımı həyata keçirir:
Nəzərə alınan hər iki sistem - mexaniki və elektrik - eyni tənlik - ikinci dərəcəli xətti tənlik ilə təsvir edilmişdir. Bu tənliyin xəttiliyi sistemlərin xarakterik xüsusiyyətlərini əks etdirir. O, (2.1)-də ifadə olunan qüvvə və deformasiyanın xətti asılılığından və (2.10)-da ifadə olunan kondansatörün yükündən kondansatörün gərginliyinin xətti asılılığından irəli gəlir və
İnduksiya emf-dən = (2.11) ilə ifadə edilir.
Yuxarıda qurulmuş elastik və elektrik sistemlərinin təsvirindəki bənzətmə, salınımlarla sonrakı tanışlıqda çox faydalı olacaqdır. Burada bir cədvəl var
Bir sətir riyazi olaraq oxşar şəkildə təsvir olunan kəmiyyətləri ehtiva edir.
11.1. Mexanik vibrasiya- cisimlərin və ya cisimlərin zərrəciklərinin hərəkəti, zamanla müxtəlif təkrarlanma dərəcələri ilə. Əsas xüsusiyyətlər: salınım amplitudası və dövrü (tezlik).
11.2. Mexanik vibrasiya mənbələri– müxtəlif cisimlərdən və ya cisimlərin hissələrindən gələn balanssız qüvvələr.
11.3. Mexanik vibrasiyaların amplitüdü– bədənin tarazlıq vəziyyətindən ən böyük yerdəyişməsi. Amplituda vahidi 1 metrdir (1 m).
11.4. Salınma dövrü- salınan cismin bir tam rəqsi tamamlayacağı vaxt (irəli və geri, tarazlıq mövqeyindən iki dəfə keçməklə). Dövr vahidi 1 saniyədir (1 s).
11.5. Salınım tezliyi– dövrə qarşı fiziki kəmiyyət. Vahid 1 hersdir (1 Hz = 1/s). Bir cismin və ya hissəciyin vaxt vahidində yerinə yetirdiyi rəqslərin sayını xarakterizə edir.
11.6. İp sarkacı– çəkisiz uzanmayan sapı və ölçüləri ipin uzunluğu ilə müqayisədə əhəmiyyətsiz olan, güc sahəsində, adətən Yerin və ya başqa göy cisminin qravitasiya sahəsində yerləşən cismi özündə birləşdirən fiziki model.
11.7. Bir sap sarkacının kiçik salınımları dövrü ipin uzunluğunun kvadrat kökü ilə mütənasibdir və çəkisi əmsalının kvadrat kökü ilə tərs mütənasibdir.
11.8. Yay sarkacı– çəkisiz yay və ona bərkidilmiş gövdədən ibarət fiziki model. Qravitasiya sahəsinin olması məcburi deyil; belə bir sarkaç həm şaquli, həm də hər hansı digər istiqamət boyunca salına bilər.
11.9. Yay sarkacının kiçik salınımları dövrü bədən kütləsinin kvadrat kökü ilə düz mütənasibdir və yayın sərtlik əmsalının kvadrat kökü ilə tərs mütənasibdir.
11.10. Salınan cisimlərə münasibətdə sərbəst, sönümsüz, sönümlü, məcburi rəqslər və öz-özünə rəqslər fərqləndirilir.
11.11. Mexanik dalğa– zamanla kosmosda (elastik mühitdə) mexaniki vibrasiyaların yayılması hadisəsi. Dalğa enerji ötürmə sürəti və dalğa uzunluğu ilə xarakterizə olunur.
11.12. Dalğa uzunluğu– eyni vəziyyətdə olan ən yaxın dalğa hissəcikləri arasındakı məsafə. Vahid 1 metrdir (1 m).
11.13. Dalğa sürəti dalğa uzunluğunun onun hissəciklərinin salınma dövrünə nisbəti kimi müəyyən edilir. Vahid saniyədə 1 metrdir (1 m/s).
11.14. Mexanik dalğaların xüsusiyyətləri: müxtəlif mexaniki xassələrə malik iki mühitin interfeysində əks, refraksiya və difraksiya, həmçinin iki və ya daha çox dalğanın müdaxiləsi.
11.15. Səs dalğaları (səs)– bunlar 16 Hz - 20 kHz diapazonunda tezlikləri olan elastik mühitin hissəciklərinin mexaniki vibrasiyasıdır. Bədənin yaydığı səsin tezliyi bədənin elastikliyindən (sərtliyindən) və ölçüsündən asılıdır.
11.16. Elektromaqnit vibrasiyaları– vəziyyətdən asılı olaraq elektrik və maqnit sahələrinin yükünün, cərəyanının, gərginliyinin və intensivliyinin dəyişməsini özündə birləşdirən kollektiv anlayış.
11.17. Elektromaqnit vibrasiya mənbələri– induksiya generatorları, salınım sxemləri, molekullar, atomlar, atom nüvələri (yəni hərəkət edən yüklərin olduğu bütün obyektlər).
11.18. Salınan dövrə– bir kondansatör və induktivatordan ibarət elektrik dövrəsi. Dövrə yüksək tezlikli alternativ elektrik cərəyanı yaratmaq üçün nəzərdə tutulmuşdur.
11.19. Elektromaqnit rəqslərinin amplitudası- salınan dövrədə və onun ətrafındakı məkanda prosesləri xarakterizə edən müşahidə olunan fiziki kəmiyyətdə ən böyük dəyişiklik.
11.20. Elektromaqnit rəqslərinin dövrü- dövrədə və onun ətrafındakı məkanda elektromaqnit rəqslərini xarakterizə edən bütün kəmiyyətlərin qiymətlərinin əvvəlki qiymətlərinə qayıtdığı ən qısa müddət. Dövr vahidi 1 saniyədir (1 s).
11.21. Elektromaqnit tezliyi– dövrə qarşı fiziki kəmiyyət. Vahid 1 hersdir (1 Hz = 1/s). Zaman vahidi üçün dəyərlərin dəyişməsinin sayını xarakterizə edir.
11.22. Mexanik rəqslərə bənzətməklə, elektromaqnit rəqslərinə münasibətdə sərbəst, sönümsüz, sönümlü, məcburi rəqslər və öz-özünə rəqslər fərqləndirilir.
11.23. Elektromaqnit sahəsi– kosmosda yayılan, daim dəyişən və bir-birinə çevrilən elektrik və maqnit sahələrinin məcmusu – elektromaqnit dalğası. Vakuumda və havada sürət 300.000 km/s-dir.
11.24. Elektromaqnit dalğa uzunluğu bir dövr ərzində salınımların yayıldığı məsafə kimi müəyyən edilir. Mexanik salınımlara bənzətməklə, dalğa sürətini və elektromaqnit salınımlarının müddətini çarparaq hesablamaq olar.
11.25. Antena– elektromaqnit (radio) dalğaları yaymaq və ya qəbul etmək üçün istifadə edilən açıq salınım dövrəsi. Antenanın uzunluğu daha uzun olmalıdır, dalğa uzunluğu daha uzun olmalıdır.
11.26. Elektromaqnit dalğalarının xüsusiyyətləri: fərqli elektrik xassələri və iki və ya daha çox dalğanın müdaxiləsi olan iki mühit arasındakı interfeysdə əks, refraksiya və difraksiya.
11.27. Radio ötürülməsi prinsipləri: yüksək tezlikli daşıyıcı tezlik generatorunun, amplituda və ya tezlik modulyatorunun və ötürücü antenanın olması. Radio qəbulunun prinsipləri: qəbuledici antenanın, tənzimləmə sxeminin, demodulyatorun olması.
11.28. Televiziya prinsipləri aşağıdakı ikisinin əlavə edilməsi ilə radio rabitəsinin prinsipləri ilə üst-üstə düşür: ötürülən təsvirin yerləşdiyi ekranın təxminən 25 Hz tezliyi ilə elektron skan edilməsi və video siqnalın video monitora sinxron element-element ötürülməsi. .
Dərsin növü: yeni biliklərin ötürülməsi dərsi.
Hədəf: dalğa uzunluğu və sürət anlayışlarını təqdim etmək, tələbələrə dalğa uzunluğu və sürəti tapmaq üçün düsturları tətbiq etməyi öyrətmək.
Tapşırıqlar:
tələbələri "dalğa uzunluğu, dalğa sürəti" termininin mənşəyi ilə tanış etmək
dalğaların növlərini müqayisə etməyi və nəticə çıxarmağı bacarır
dalğa sürəti, dalğa uzunluğu və tezlik arasındakı əlaqəni əldə edin
yeni bir konsepsiya təqdim edin: dalğa uzunluğu
tələbələrə dalğa uzunluğunu və sürəti tapmaq üçün düsturları tətbiq etməyi öyrət
qrafiki təhlil etməyi, müqayisə etməyi, nəticə çıxarmağı bacarmaq
Texniki vasitələr:
Şəxsi kompüter
- multimedia proyektoru
-
Dərs planı:
1. Dərsin başlanğıcının təşkili.
2. Şagirdlərin biliklərinin yenilənməsi.
3. Yeni biliklərin mənimsənilməsi.
4. Yeni biliklərin möhkəmləndirilməsi.
5. Dərsin yekunlaşdırılması.
1. Dərsin başlanğıcının təşkili. salamlar.
- Günortanız Xeyir Gəlin bir-birimizə salam verək. Bunun üçün sadəcə bir-birinizə gülümsəyin. Ümid edirəm ki, bu gün dərs boyu mehribanlıq mühiti olacaq. Və narahatlıq və gərginliyi aradan qaldırmaq üçün
Slayd №2 (şəkil 1)
əhvalımızı dəyişək
- Slayd №2 (şəkil 2)
Ötən dərsdə hansı anlayışı öyrəndik? (dalğa)
Sual: dalğa nədir? (Zamanla fəzada yayılan rəqslərə dalğalar deyilir)
Sual : salınan hərəkəti hansı kəmiyyətlər xarakterizə edir? (Amplituda, dövr və tezlik)
Sual: Bəs bu kəmiyyətlər dalğanın xüsusiyyətləri olacaqmı? (Bəli)
Sual: Niyə? (dalğa - salınımlar)
Sual: bu gün sinifdə nə öyrənəcəyik? (dalğa xüsusiyyətlərini öyrənmək)
Mütləq bu dünyada hər şey bəziləri ilə olur . Bədənlər bir anda hərəkət etmir, vaxt tələb edir. Dalğalar, hansı mühitdə yayılmasından asılı olmayaraq, istisna deyil. Gölün suyuna daş atsanız, yaranan dalğalar dərhal sahilə çatmaz. Dalğaların müəyyən bir məsafəni qət etməsi üçün vaxt lazımdır, buna görə də dalğanın yayılma sürətindən danışa bilərik.
Başqa bir vacib xüsusiyyət var: dalğa uzunluğu.
Bu gün biz yeni bir konsepsiya təqdim edəcəyik: dalğa uzunluğu. Biz dalğanın yayılma sürəti, dalğa uzunluğu və tezlik arasında əlaqə əldə edirik.
2. Şagirdlərin biliklərinin yenilənməsi.
Bu dərsdə biz mexaniki dalğaları öyrənməyə davam edirik
Suya bir daş atsanız, narahatlıq yerindən dairələr qaçacaq. Silsilələr və çökəkliklər bir-birini əvəz edəcək. Bu dairələr sahilə çatacaq.
- Slayd №3
Böyük bir oğlan gəlib böyük bir daş atdı. Bir balaca oğlan gəlib kiçik bir daş atdı.
Sual: dalğalar fərqli olacaqmı? (Bəli)
Sual: Necə? (Hündürlük)
Sual: Silsilənin hündürlüyünü necə adlandırırsınız? (Dəyişmənin amplitudası)
Sual: Dalğanın bir rəqsdən digərinə keçməsi üçün lazım olan vaxtın adı nədir? (Rəsmə dövrü)
Sual: dalğa hərəkətinin mənbəyi nədir?(Dalğa hərəkətinin mənbəyi elastik qüvvələrlə bir-birinə bağlı olan bədən hissəciklərinin titrəmələridir)
Sual: hissəciklər titrəyir. Maddənin ötürülməsi baş verirmi? (YOX)
Sual: Nə ötürülür? (ENERJİ)
Təbiətdə müşahidə olunan dalğalar tez-tez olurböyük enerji ötürür
Məşq: Sağ əlinizi qaldırın və dalğa ilə necə rəqs edəcəyinizi göstərin- Slayd № 4
Sual: dalğa hara gedir? (sağda)
Sual: dirsək necə hərəkət edir? (Yuxarı və aşağı, yəni dalğa boyu)Sual: Bu dalğalar nə adlanır? (Belə dalğalar eninə adlanır)
- Slayd № 5
Sual - Tərif: mühitin hissəciklərinin dalğanın yayılma istiqamətinə perpendikulyar salındığı dalğalar adlanır.eninə .
- Slayd № 6
Sual: hansı dalğa göstərildi? (Boyuna)
Sual - Tərif: dalğanın yayılma istiqamətində mühit hissəciklərinin titrəyişlərinin baş verdiyi dalğalar adlanır.uzununa .
- Slayd № 7
Sual: eninə dalğadan nə ilə fərqlənir? (Heç bir çuxur və çökəklik yoxdur, lakin kondensasiya və seyrəkləşmələr var)
Sual: Bərk, maye və qaz halında olan cisimlər var. Hansı dalğalar hansı cisimlərdə yayıla bilər?
Cavab 1:Bərk cisimlərdə Uzununa və eninə dalğalar mümkündür, çünki bərk cisimlərdə kəsilmə, gərginlik və sıxılmanın elastik deformasiyaları mümkündür.
Cavab 2:Mayelərdə və qazlarda Mayelərdə və qazlarda elastik kəsilmə deformasiyaları olmadığı üçün yalnız uzununa dalğalar mümkündür.
3. Yeni biliklərin mənimsənilməsi. Məşq edin : dəftərinizə dalğa çəkin- Slayd № 8
- Slayd № 9
Notebookunuza yazın: Eyni fazada salınan iki nöqtə arasındakı ən qısa məsafəyə dalğa uzunluğu (λ) deyilir.
- Slayd № 10
Sual: Əgər bu dalğa hərəkətidirsə, bu nöqtələr üçün hansı dəyər eynidir? (Dövr)
Notebookda yazmaq : dalğa uzunluğu dalğanın mənbəyində salınma dövrünə bərabər vaxtda yayıldığı məsafədir. Bu, eninə dalğada bitişik zirvələr və ya çökəkliklər arasında və uzununa dalğada bitişik kondensasiya və ya çökəkliklər arasındakı məsafəyə bərabərdir.
- Slayd № 11
Sual: λ hesablamaq üçün hansı düsturdan istifadə edəcəyik?
İpucu: λ nədir? Bu məsafə...
Sual: Məsafəni hesablamaq üçün düstur nədir? Sürət x vaxt
Sual: Nə vaxt? (Dövr)
dalğanın yayılma sürətinin düsturunu alırıq.- Slayd № 12
Formulu yazın.
Dalğa sürətini tapmaq üçün düsturları müstəqil şəkildə əldə edin.
Sual: Dalğaların yayılma sürəti nədən asılıdır?
İpucu: Eyni hündürlükdən iki eyni daş atıldı. Biri suda, digəri bitki yağında. Dalğalar eyni sürətlə hərəkət edəcəkmi?
Notebookunuza yazın: Dalğanın yayılma sürəti maddənin elastik xüsusiyyətlərindən və sıxlığından asılıdır
4. Yeni biliklərin möhkəmləndirilməsi.
tələbələrə dalğa uzunluğunu və sürəti tapmaq üçün düsturlardan istifadə etməyi öyrət.
Problemin həlli:
1 . Şəkildə 2 m/s sürətlə yayılan dalğanın salınımlarının qrafiki göstərilir. Amplituda, dövr, tezlik və dalğa uzunluğu nədir.- Slayd № 13
- Slayd № 14
2 . Qayıq 2,5 m/s sürətlə hərəkət edən dalğalar üzərində yellənir. Ən yaxın iki dalğa zirvəsi arasındakı məsafə 8 m-dir qayığın salınma müddətini təyin edin.
3 . Dalğa 300 m/s sürətlə yayılır, salınım tezliyi 260 Hz-dir. Eyni fazalarda olan bitişik nöqtələr arasındakı məsafəni təyin edin.
4 . Balıqçı müşahidə etdi ki, 10 saniyə ərzində üzgüçü dalğalar üzərində 20 salınım etdi və ona bitişik dalğalar arasındakı məsafə 1,2 m-dir.
5. Dərsin yekunlaşdırılması.
Dərsdə yeni nə öyrəndik?
Biz nə öyrəndik?
Əhvalınız necə dəyişdi?
Refleksiya
Zəhmət olmasa masaların üzərindəki kartlara baxın. Və əhvalınızı müəyyənləşdirin! Dərsin sonunda əhval kartınızı masamın üstünə buraxın!
6. Ev tapşırığı haqqında məlumat.§33, məs. 28
Müəllimin son sözləri:
Həyatınızda daha az tərəddüd arzulamaq istəyirəm. Bilik yolunda inamla addımlayın.