ДЗ №4 (10 клас)

Механічні коливання та хвилі 

Домашнє завдання №4

Домашнє завдання виконати та відповідно оформити на  суботу 7.11.2020 р. та здати в класрум до 9:00.

Дистанційка

Контркультура:
дистанційне навчання і Таємний університет

Дистанційне навчання та дистанційна освіта. 

"Ми нічого не знаємо, не розуміємо, нам все неочевидно," - 

саме так говорять більшість учнів нашого класу, 

не забуваючи при цьому натякнути на 

необхідності отримувати ПОЗИТИВНІ оцінки. 

Для всіх нитиків та л...їв пропоную ознайомитись з історичною інформацією про таємне навчання у минулому та дистанційне навчання 

у сьогоднішних реаліях з уст людини яку я глибоко поважаю за його переконання та українську позицію.

Бажано переглянути все відео та зробити правильні висновки...

Перетворення Галілея

Перетворення Галілея 
та механічний принцип відносності

Галілео Галілей (1564 - 1642)

 

Розглянемо дві системи відліку (СВ): інерціальна система відліку XYZ, яка є нерухомою, та рухому інерціальну систему відліку X’Y’Z’ , котра рухається поступально зі швидкістю u' вздовж осі ОX. Нехай точки О, О’ в момент часу t₀ = 0 співпадають.

Положення довільної точки М в рухомій та нерухомій СВ визначаються відповідно:

 К (XYZ):      М(x,y,z)          К'(X'Y'Z'):  M'(x',y',z').

Перетворення координат між СВ К та К’

x = x'+ ut

y = y'

z = z'

називаються перетвореннями Галілея.

ДЗ "ОСІНЬ"- канікули

ДКР з фізики "ОСІНЬ"

ДКР "ОСІНЬ" виконати, оформити з поясненням 

та здати в СЕРЕДУ 4.11.2020 року 

до першого уроку в класрум.

ДКР  №6 "ОСІНЬ"

3.4.1; 3.4.2; 3.5.4; 3.5.9; 3.5.10; 3.5.16;

 3.6.23; 3.6.24; 3.7.1; 3.7.21; 3.7.22; 3.8.11. 

ДЗ №3 "ОСІНЬ"

Всі задачі повинні бути оформлені з поясненням та здано вчасно в класрум!

БАЖАЮ УСПІХУ!

 

СРІБЛО ІОАА 2020

 International Olympiad on Astronomy and Astrophysics

   онлайн  

Вітаю

ученицю 10-А класу

Львівського фізико-математичного ліцею 

Ірину Гонцовську

із завоюванням срібної медалі на 

Міжнародній олімпіаді з астрономії та астрофізики.

Молодець!

Акустика

Механічні акустичні хвилі. 

Ультразвук та інфразвук
УРОК-ЛЕКЦІЯ
  Приємного перегляду  

Урок-лекція у ЛФМЛ

Ефект Доплера

Ефект Доплера та його прояв у природі

Доплера ефект

ДЗ №2 (10 клас)

Механічні хвилі
Домашнє завдання №2 (ДЗ №2) 
10 клас

  Якісні задачі  

ДЗ №2 виконати та здати у суботу 24.10.2020 р. в класрум до 9.00

Залік  вже ...скоро

1.  В яких середовищах можуть поширюватись поперечні і поздовжні механічні хвилі?

2.  Що більше впливає на швидкість хвиль у повітрі: а) тиск; б) температура;  в) частота коливань джерела хвиль?

3.  Чому дорівнює мінімальна відстань у біжучій хвилі між точками середовища, які: а)коливаються у фазі; б) мають v₁ = -v₂?

4.  Чому дорівнює кут  між напрямом перенесення енергії хвилею і лінією, по якій напрямлені швидкості частинок середовища?

5.  По якому напрямі хвиля переносить енергію, якщо швидкість частинки середовища напрямлена так, як показано на малюнку 1?

Хладнієві фігури

Хладнієві фігури як приклад механічних стоячих хвиль на плоскій поверхні твердих тіл

Хладнієві - фігури

1787 році Ернст Хладні (німецький фізик) придумав спосіб спостереження стоячих хвиль на плоскій поверхні. 

На закріплену пластинку зі скла, металу або дерева насипали пісок. Джерелом стоячих хвиль був звичайний смичок, яким заставляли коливатися пластинку. В процесі експерименту виявлено, що піщинки збиралися на так званих вузлових лініях, утворюючи тим самим фігури Хладні.

Землетрус - хвиля механічна

 Землетрус та оцінка його сили

Землетрус силою 9 балів.

Земля – голуба планета – найрідніше місце у безмежних просторах Всесвіту. Вона на 3/5 поверхні заповнена водою, але 2/5 частини поверхні займає суша. Тверда частина планети – чудове пружнє середовище для поширення різноманітних хвиль, які вивчає особлива наука – сейсмологія. Її чутливі прилади, що фіксують найменші струси грунту, переконують, що вібрації Землі не припиняються ні на мить. Більшість таких коливань належать до  слабких, котрі наші органи чуття не помічають. Проте, хвилі які ми відчуваємо, є особливо цікавими та водночас небезпечними, і їх ми називаємо землетрус.

Стояча хвиля

 Математичний опис стоячих хвиль 

Встановлення стоячої хвилі

Особливим випадком інтерференції є утворення стоячих хвиль.

Стоячі хвилі – це результат накладання двох біжучих когерентних хвиль з однаковими амплітудами, які поширюються назустріч одна одній.  

Характерною особливістю стоячих хвиль  є наявність у ній вузлів, у яких  амплітуда хвилі дорівнює нулю, та пучностей, у яких амплітуда максимальна, причому положення вузлів і пучностей залишається незмінним у просторі.

Розглянемо дві хвилі однакової частоти, довжини та амплітуди, що розповсюджуються в протилежних напрямках (напприклад назустріч одна одній).  В результаті їх взаємодії (накладання) виникає стояча хвиля.

Інтерференція

Інтерференція механічних хвиль 

закріплюємо вивчене

Інтерференція

ДКР №5

 Домашня Контрольна Робота №5 

Механічні коливання

 Задачі розв'язати 

 та здати до 9.00 в середу 21.10.2020 р. в класрумі 

 3.2.8; 3.2.9; 3.2.22 б); 3.2.34; 3.2.35; 3.3.25; 

3.3.28; 3.3.29; 3.5.5; 3.5.6; 3.5.7; 3.5.8.

 Бажаю успіху!

 

Енергія хвиль

  Енергія пружньої хвилі

Механічна хвиля в стержні

Процес поширення хвиль в пружному середовищі супроводжується перенесенням енергії від джерела хвилі у навколишнє середовище, від одних ділянок до інших.

 
Нехай у пружному середовищі вздовж осі Ох поширюється поздовжня хвиля:

 ξ(x,t) = А cos(ωt – kx).

Знайдемо енергію, яку переносить ця хвиля.

 
Умовно виділимо в цьому середовищі малий об’єм ΔV, в якому всі частинки коливаються в однаковій фазі і швидкості частинок однакові. Значення швидкості частинки v знайдемо з рівняння хвилі:

 v = (ξ)´ = - Aωsin(ωt – kx).

Принцип Гюйгенса

 Принцип Гюйгенса

Християн Гюйгенс

Закони поширення хвиль легко зрозуміти скориставшись принципом Гюйгенса. (Християн Гюйгенс ( 14 квітня 1629 — 8 липня 1695) — нідерландський фізик, механік, математик і астроном, винахідник маятникового годинника з анкерним обмежувачем, автор хвильової теорії світла та праць з оптики і теорії імовірності, відкривач кільця Сатурна і його супутника.

Кожна точка поверхні, яку досягнула в даний момент хвиля є точковим джерелом вторинних хвиль. Поверхня, дотична до всіх вторинних хвиль, є хвильовою поверхнею в наступний момент часу. 

Метод розмірностей

Один із методів розв'язку задач 

  засвоюємо вивчене

Оптична гра системи математичних маятників

Продовження; початок тут

Познайомимось з методом, котрий існує з часів великого Ньютона. Найчастіше його використовують при перевірці правильності отриманих формул, значно рідше – при розв’язку конкретних задач і отриманні певної функційної залежності.

Минаючи певні математичні особливості обгрунтування цього методу сформулюю коротко його сутність:

Нехай  розмірна фізична величина f  залежить від інших розмірних величин A, B, C, D…, тоді формула зв’язку всіх цих величин може мати лише такий вигляд:

  f =  k A^αB^βC^γD^δ…

В останньому співвідношенні к – певна невідома константа, яку неможливо визначити точно за допомогою цього методу. Показники степені α,β,γ,δ… обчислюються з умови тотожності розмірностей правої і лівої частини співвідношення.

Швидкість механічної хвилі

 Швидкість хвилі в пружному середовищі

Прочитати, законспектувати та вивчити 

Хвилі на воді від гелікоптера

Нехай відомо, що швидкість поширення механічних хвиль залежить від густини середовища та його пружніх характеристик – коефіцієнта Е (модуля Юнга).

Знайдемо вираз для швидкості хвиль, скориставшись методом розмірностей:

 v = E^a·ρ^b

Розмірність [v] = LT^-1,

розмірність [E] = ML^-1T^-2,

розмірність [ρ] = ML^-3.

Тоді:

[v] = [E^a·ρ^b] → LT^-1 = (ML^-1T^-2)^a·( ML^-3)^b →

0 = a + b

1 = -a – 3b

-1 = -2a.

З останнього рівняння отримаємо: а = ½, а, враховуючи перше, матимемо: 

b = -a = -1/2.

Отже формула для швидкості звуку (чи поздовжньої хвилі) у стержні з металу матиме вигляд

 v = E^1/2ρ^-1/2 = (E/ρ)^1/2.

Подивимось який результат дає точна теорія.

Механічні коливання.Урок розв'язування задач онлайн урок у 10В класі ЛФМЛ 7.10.2020 р.

Механічні коливання.

Урок розв'язування задач

     онлайн урок у 10В класі ЛФМЛ  7.10.2020 р.  

Механічні хвилі (повторення)

Механічні хвилі та їх характеристики

Розглянемо пружне середовище, між частинками якого існують сили взаємодії Тіло, яке коливається в пружному середовищі, періодично діє на прилеглі до нього частинки середовища, виводячи їх з положення рівноваги і змушуючи здійснювати вимушені коливання. При цьому середовище поблизу тіла деформується і в ньому виникають пружні сили. Ці сили діють як на прилеглі до тіла частинки, намагаючись повернути їх у положення рівноваги, так і на віддаленіші від тіла частинки, виводячи їх з положення рівноваги. Віддаленіші від тіла області середовища поступово втягуються в коливальний рух.

Процес поширення коливань в суцільному середовищі, яке неперервно розподілене в просторі і має пружні властивості, називається механічним хвильовим процесом, або механічною хвилею.

При поширенні хвилі частинки середовища не рухаються разом з хвилею, а коливаються біля свого положення рівноваги.  

Основна властивість всіх хвиль є перенос енергії без переносу речовини.

Пружними (або механічними) хвилями називаються поширення коливань у пружному середовищі. Механічні (пружні) хвилі бувають поперечні і поздовжні.

Рис. 1 Поперечна механічна хвиля

ДКР №4

 Домашня Контрольна Робота №4 

Механічні коливання

Задачі розв'язати 

та здати до 9.00 в середу 14.10.2020 р. в класрумі

 3.1.12 б); 3.2.26; 3.2.28; 3.2.30; 3.2.31; 3.2.33; 

3.3.1; 3.3.2; 3.3.3; 3.3.4; 3.3.5; 3.3.6.

 Бажаю успіху!

Маятник Максвелла

  Вивчаємо коливання

Маятник Максвелла

Маятник Максвелла

Окрім  відомого маятника Фуко, не меншою популярністю користується інший маятник – Максвелла.

Маятник Максвелла або YO-YO

Опишемо рух цієї коливальної системи. Центр мас маятника опускається з лінійним прискоренням а, яке шукатимемо з другого закону Ньютона, записаного в проекціях на вісь, котра співпадає з напрямком прискорення: