Волны
<<  Волны Волны  >>
Волны
Волны
Виды волн
Виды волн
Поперечные волны
Поперечные волны
Параметры волны
Параметры волны
Основные характеристики
Основные характеристики
S = S sin[ (t - )]
S = S sin[ (t - )]
Уравнение волны
Уравнение волны
Волновая поверхность
Волновая поверхность
Сферическая волна
Сферическая волна
? = ? (t - x/V) = Const
? = ? (t - x/V) = Const
Волновое уравнение
Волновое уравнение
Звуковые волны
Звуковые волны
Звуковые волны
Звуковые волны
Шкала электромагнитных волн
Шкала электромагнитных волн
Шкала звуковых волн
Шкала звуковых волн
Эффект эха
Эффект эха
Различают следующие звуки
Различают следующие звуки
Спектр шума – сплошной
Спектр шума – сплошной
Цвета шума — система терминов, приписывающая некоторым видам шумовых
Цвета шума — система терминов, приписывающая некоторым видам шумовых
Характеристики звука
Характеристики звука
Громкость звука — субъективное восприятие силы звука (абсолютная
Громкость звука — субъективное восприятие силы звука (абсолютная
Уровень громкости звука — относительная величина
Уровень громкости звука — относительная величина
Может быть создана объективная шкала уровней громкости
Может быть создана объективная шкала уровней громкости
Для звукового восприятия имеет значение реверберация звука, т.е
Для звукового восприятия имеет значение реверберация звука, т.е
Мы знаем, что энергия, переносимая волнами, прямо пропорциональна
Мы знаем, что энергия, переносимая волнами, прямо пропорциональна
Эффект Допплера
Эффект Допплера
Поглощение звука
Поглощение звука
Жидкое состояние
Жидкое состояние
Внутреннее трение
Внутреннее трение
Единица вязкости [
Единица вязкости [
Ламинарное и турбулентное течение
Ламинарное и турбулентное течение
Формула Стокса
Формула Стокса

Презентация: «Волны». Автор: ВЛАД. Файл: «Волны.ppt». Размер zip-архива: 2049 КБ.

Волны

содержание презентации «Волны.ppt»
СлайдТекст
1 Волны

Волны

Волна представляет собой колебания, которые при своем распространении не переносят с собой вещество. Волны переносят энергию из одной точки пространства в другую. Распространение колебаний от точки к точке, от частицы к частице в упругой среде называется механической волной.

2 Виды волн

Виды волн

Поперечные

Продольные

Если смещение частиц совершается вдоль направления распространения волны, то такие волны называются продольными

Если смещение частиц происходит перпендикулярно направлению распространения волны, то волна называется поперечной Поперечная волна может распространятся только в твёрдой среде, потому что для её распространения нужна деформация сдвига.

3 Поперечные волны

Поперечные волны

Продольные волны

Деформация сдвига

Сжатие и растяжение

Причина

Сгущение - растяжение

Форма

Горб - впадина

Внутри среды

На границе двух сред

Возникновение

4 Параметры волны

Параметры волны

1.? – скорость распространения волны 2. ? - длина волны 3. А – амплитуда колебаний волны 4. L – путь волны по прямой 5. Т – период волны (время, за которое волна проходит путь ?) 6. ? - частота колебаний волны (число волн, возникающих за 1 секунду) 7. t - время, в течении которого распространяется волна. 8. х - отклонение каждой точки от положения равновесия 9. r – расстояние точки от источника колебаний

5 Основные характеристики

Основные характеристики

Период колебания – это время, в течении которого тело совершает одно полное колебание. Т – период. [T] =1с Частота - число колебаний,совершаемых телом за 1с.. [?] =1Герц=1Гц Амплитуда – наибольшее смещение тела от его положения равновесия А – амплитуда. [A] – 1м Длина волны – это расстояние, на которое распространяется волна за время равное периоду колебания. Скоростью распространения волны называют скорость перемещения гребня или впадины в поперечной волне.

6 S = S sin[ (t - )]

S = S sin[ (t - )]

S = S sin t

X

Уравнение бегущей волны

t

( Х = 0 )

m

m

Т

S

0

X

7 Уравнение волны

Уравнение волны

S= A cos [? (t - ?)],

S= A cos [? (t - x/V)]

S=f(x,t)

? =x/V,

? = ? (t - x/V)

k= ?/V=2?/?

S= A cos (?t - ?x/V) = A cos (?t - kx)

Выражает зависимость смещения колеблющейся точки от координаты ее равновесного положения и времени.

Уравнение плоской волны.

Фаза волны

V=?/Т

?=2?/Т

Волновое число

8 Волновая поверхность

Волновая поверхность

Плоская волна

Луч – вектор волновой поверхности

(Поверхность одинаковой фазы)

(Показывает направление распространения волны)

1

2

3

4

9 Сферическая волна

Сферическая волна

Амплитуда колебаний в сферической волне обязательно убывает по мере удаления от источника.

10 ? = ? (t - x/V) = Const

? = ? (t - x/V) = Const

d?/dt = 0 = ? (dt - dx/V)

V = dx/dt

V = dx/dt

Скорость распространения фиксированной фазы колебаний называют фазовой скоростью

Групповая скорость –это скорость перемещения энергии группы волн.

Скорость распространения фиксированной фазы колебаний, которую называют фазовой и есть обычная скорость распространения волны

11 Волновое уравнение

Волновое уравнение

S= A cos (?t - kx)

S= A cos [? (t - x/V)]

Волновое уравнение

Продифференцируем это уравнение дважды по времени t и дважды по х.

12 Звуковые волны

Звуковые волны

Звуковые волны переносят энергию, которая, как и другие виды энергии, может использоваться человеком. Но главное – это огромный диапазон выразительных средств, которыми обладают речь и музыка. Еще с древних времен звуки служили людям средством связи и общения друг с другом, средством познания мира и овладения тайнами природы. Звуки – наши неизменные спутники. Они по-разному действуют на человека: радуют и раздражают, умиротворяют и придают силы, ласкают слух и пугают своей неожиданностью .

13 Звуковые волны

Звуковые волны

В вакууме звуковые волны распространятся не могут !!!

Акустические волны – колебания которые могут восприниматься человеческим ухом, т.е. колебания, вызываемые источником звука.

Источник звука – любое тело, колеблющееся со звуковой частотой (от 17 до 20 000 Гц).

14 Шкала электромагнитных волн

Шкала электромагнитных волн

15 Шкала звуковых волн

Шкала звуковых волн

16 Эффект эха

Эффект эха

Когда звуковые волны встречают на пути твёрдую преграду, часть из них отражаются назад. При этом звуковые волны устремляются через воздух обратно к первоначальному источнику звука.

Лучшее эхо бывает от коротких и громких звуков

Использование эха в рыболовной отрасли.

17 Различают следующие звуки

Различают следующие звуки

Тон-(музыкальный звук) – звук, являющийся периодическим процессом. Если этот процесс гармонический, то тон называют простым или чистым (камертон)

Наименьшая частота такого разложения ?0 соответствует основному тону, остальные гармоники (обертоны) имеют частоты 2?0, 3 ?0, и т.д.

Ангармоническому колебанию соответствует сложный тон, который может быть разложен на простые.

Простой тон

Сложный звук

Спектр тона – линейчатый

Колебания идеальной струны. Реальные колебания составляются из указанных. 1 — основной тон, 2—5 — вторая — пятая гармоники, соответствующие первому — четвёртому обертонам

18 Спектр шума – сплошной

Спектр шума – сплошной

Различают следующие звуки

Шум - беспорядочные колебания различной физической природы, отличающиеся сложностью временной и спектральной структуры

19 Цвета шума — система терминов, приписывающая некоторым видам шумовых

Цвета шума — система терминов, приписывающая некоторым видам шумовых

сигналов определённые цвета исходя из аналогии между спектром сигнала произвольной природы и спектрами различных цветов видимого света.

Белый шум — это сигнал с равномерной спектральной плотностью на всех частотах и дисперсией, равной бесконечности. Является стационарным случайным процессом. На практике сигнал может быть белым шумом только в ограниченной полосе частот.

Розовый шум – сигнал, плотность которого по сравнению с белым шумом затухает на 3 децибела на каждую октаву. Пример розового шума — звук пролетающего вертолёта.

20 Характеристики звука

Характеристики звука

Физиологические

Физические

Высота Громкость Тембр

Частота Амплитуда Набор доп. частот

При переходе из одной среды в другую меняется скорость волны (меняется длина, частота волны остаётся неизменной).

21 Громкость звука — субъективное восприятие силы звука (абсолютная

Громкость звука — субъективное восприятие силы звука (абсолютная

величина слухового ощущения). Громкость главным образом зависит от звукового давления, амплитуды и частоты звуковых колебаний. Также на громкость звука влияют его спектральный состав, локализация в пространстве, тембр, длительность воздействия звуковых колебаний и другие факторы

? - плотность среды С – скорость звука

Интенсивность звука определяется избыточным звуковым давлением, возникающем при прохождении звуковых волн в среде.

22 Уровень громкости звука — относительная величина

Уровень громкости звука — относительная величина

Она выражается в фонах и численно равна уровню звукового давления (в децибелах — дБ), создаваемого синусоидальным тоном частотой 1 кГц такой же громкости, как и измеряемый звук (равногромким данному звуку).

За I0 принимают интенсивность звука = 10-12 Вт/м2 –порог слышимости I = 10 Вт/м2 порог болевого ощущения

23 Может быть создана объективная шкала уровней громкости

Может быть создана объективная шкала уровней громкости

В ее основе лежит психофизический закон Вебера-Фехнера

За единицу громкости звука принят бел (в честь А.Г. Белла, изобретателя телефона) На практике громкость измеряют в децибелах (дБ): 1 дБ = 0,1Б.

при f=1кГц k=1

дБ - уровень интенсивности звука

Раз

Е= 1дБ

Если измеряется эффективное звуковое давление

?рсл=2*10-5 Н/м2 – звуковое давление нижнего порога восприятия звука

K-зависит от частоты и интенсивности

24 Для звукового восприятия имеет значение реверберация звука, т.е

Для звукового восприятия имеет значение реверберация звука, т.е

постепенное ослабление его интенсивности вследствие поглощения при многократных отражениях от стен, потолков, предметов и т.д.

Время реверберации – время за которое интенсивность звука в помещении уменьшается в 106 раз.

Пустой зал ? 4с полный зал ? 1с

25 Мы знаем, что энергия, переносимая волнами, прямо пропорциональна

Мы знаем, что энергия, переносимая волнами, прямо пропорциональна

квадрату частоты и квадрату амплитуды: Следовательно, и интенсивность звука пропорциональна квадрату частоты и квадрату амплитуды колебаний в звуковой волне и обратно пропорциональна площади тела, совершающего колебания, и времени воздействия

26 Эффект Допплера

Эффект Допплера

Если источник звука и наблюдатель движутся друг относительно друга, частота звука, воспринимаемого наблюдателем, не совпадает с частотой источника звука (1842 г) .

Приближение - высокочастотный звук

Christian Andreas Doppler

Удаление - низкочастотный звук

27 Поглощение звука

Поглощение звука

Наличие вязкости и теплопроводности среды приводит к потере энергии звуковой волны, и эта энергия расходуется на нагревание среды. Волна давления, а также волны смещения и скорости по мере распространения затухают. Тот факт, что резкий звук выстрела или щелчка кнута, в спектре которого присутствует широкий набор частот, по мере распространения трансформируется в более мягкий, объясняется тем, что в спектре остаются преимущественно низкие частоты. Заметим, что поглощение звука в воде существенно меньше, чем в воздухе, а в твердых телах еще меньше, чем в воде. Очень низким поглощением звука отличаются такие кристаллы, как сапфир, топаз, берилл и другие.

28 Жидкое состояние

Жидкое состояние

Кристаллы характеризуются наличием дальнего порядка – упорядоченное расположение частиц по отношению к любой частице наблюдается в пределах значительного объема. Газы имеют полностью разупорядоченное (хаотическое ) расположение частиц. Жидкости обладают ближним порядком. По отношению к любой частице расположение ближайших к ней соседей является упорядоченным. Но по мере удаления от данной частицы, расположение по отношению к ней других частиц становится все менее упорядоченным.

29 Внутреннее трение

Внутреннее трение

Идеальная жидкость, т.е. жидкость без трения, является абстракцией. Всем реальным жидкостям и газам присуща вязкость или внутреннее трение. Вязкость проявляется в том, что возникшее в жидкости (или газе) движение после прекращения действия причин его вызвавших, постепенно прекращается.

Варьируя скорость пластины ?0, площадь пластин S и расстояние между ними d, экспериментально получили закон

Показывает, как быстро изменяется скорость в направлении оси z, и называется градиентом скорости (это модуль вектора градиента скорости)

30 Единица вязкости [

Единица вязкости [

]= [Па с] это вязкость, при которой градиент скорости с модулем равным 1м/с на 1м приводит к возникновению силы внутреннего трения в 1Н на 1м2 поверхности касания слоев.

Внутреннее трение связано с переносом импульса в направлении перпендикулярном движению. Это приводит к уменьшению с течением времени величины р в направлении движения

31 Ламинарное и турбулентное течение

Ламинарное и турбулентное течение

Re < 1000

Re > 1000

?/? -кинематическая вязкость

1. Ламинарное (слоистое) течение – когда слои жидкости перемещаются не смешиваясь. Оно характерно для малых скоростей и небольшой вязкости ?.

2. Турбулентное (вихревое) течение – происходит перемешивание слоев жидкости, вызванное появлением нормальной составляющей скорости частиц жидкости.

? –плотность жидкости, ? – средняя (по сечению трубы) скорость потока, ? – коэффициент вязкости жидкости, r– радиус трубы

число Рейнольдса

32 Формула Стокса

Формула Стокса

Стокс установил, что при малых значениях Re сила сопротивления (сила трения) пропорциональна а) коэффициенту динамической вязкости ?, б) скорости (тела относительно жидкости) и с) характерному размеру тела l.

l = r, k = 6?

Для шара

формула Стокса

«Волны»
http://900igr.net/prezentacija/fizika/volny-195154.html
cсылка на страницу
Урок

Физика

134 темы
Слайды