Слайд 1урок алгебры и физики
в 10 классе по теме
«Гармонические колебания».
Учитель математики
Сикорская Наталья Степановна
Учитель математики Бискаева Ольга Юрьевна
Слайд 2
Весь наш предшествующий опыт приводит к убеждению, что природа является осуществлением
того, что математически проще всего представить.»
А.Эйнштейн
Слайд 3Задача физики:
Выявить и понять связь между наблюдаемыми явлениями и установить соотношение
между величинами, их характеризующими. Количественное описание физического мира невозможно без математики.
Слайд 4Задача математики
Математика создает методы описания, соответствующие характеру физической задачи, дает способы
решения уравнений физики.
Слайд 5Цели урока:
Закрепить умение преобразовывать графики тригонометрических функций и научиться строить график
гармонических колебаний. Уметь находить характеристики гармонических колебаний.уметь по графику гармонических колебаний находить период амплитуду, частоту и фазу колебаний, применять формулы при решении задач.
Слайд 6Звуковые волны
Звук – это колебания, распространяющиеся в упругой среде.
Вибрирующий двигатель передаёт
колебания молекулам воздуха и давление то увеличивается, то уменьшается. Изменение давления распространяется от источника во все стороны – возникает звуковая волна.
Слайд 7Распространение звука:
Когда вы говорите, воздух из легких заставляет вибрировать голосовые связки
в горле и возникает звуковая волна.
Расстояние между сгустками воздуха соответствует длине волны λ и если Т- период, то скорость звуковой волны v=λТ .
Слайд 8Скорость звука:
Для распространения звука нужна какая-то среда. Звук распространяется в среде
тем быстрее, чем больше её плотность.
В стали
5000м/с
В воде
1500м/с
В воздухе
330м/с
Слайд 9Характеристики звука.
Высота звука. Человеческое ухо воспринимает звук только в том случае,
если частота колебаний источника составляет от 16 до 20000 Гц. У высокого звука частота больше, у низкого меньше.
Громкость звука зависит от энергии звуковой волны. На осциллограмме это определяет амплитуда.
Слайд 10Частота колебаний:
Частотой колебаний называется число колебаний в 1 секунду.
Частота измеряется в
герцах. 1 Гц это частота, при которой за 1с совершается 1 колебание.
Генрих Герц немецкий учёный, первым научился посылать и принимать радиоволны. В его честь названа единица частоты любых волн и колебаний.
Слайд 11Громкие и тихие звуки:
Одни звуки громче других. Так как звуки распространяются
во всех направлениях, то чем дальше вы находитесь, тем слабее вы его слышите. Громкость звука измеряется в единицах, называемых децибелами (дБ). Они названы в честь изобретателя телефона Белла.
Громкие звуки вызывают шумовое загрязнение среды обитания человека.
Слайд 13Какие звуки издают животные.
Лягушка: 50-8000 Гц. Несмотря на свои маленькие размеры,
могут квакать очень громко и низко.
Обезьяны: 400-6000 Гц. Самые громкие звуки во всём животном мире испускают обезьяны - ревуны. У них за ноздрями есть особые «горловые» мешки, которые резонируют под действием сильных потоков воздуха из лёгких.
Кузнечик: 7000-100000 Гц. У насекомых нет лёгких, поэтому они не могут «извлекать звуки из воздуха».Кузнечики стрекочут, потирая одну о другую ножки, покрытые жёсткими волосками.
Человек: 85-1100 Гц.
Слайд 14Кто какие звуки слышит:
Многие животные слышат звуки более широкого диапазона частот,
чем они способны издавать, и при этом могут испускать звуки, которых не слышат сами.
Диапазон частот, воспринимаемый человеком, изменяется с возрастом. Ребёнку доступны частоты от 20 до 20000 Гц, но 60-летний человек обычно слышит звуки с частотами до 12000Гц.
Слайд 15Ультразвук:
Обследуя с помощью ультразвука детали самолёта можно определить нет ли в
толщине металла трещин
Ультразвук позволяет проследить за развитием
ребёнка в утробе матери
Ультразвуковое эхо применяют
для исследования океанского дна, измерения
глубины моря.
Дельфины с помощью ультразвука обнаруживают косяки рыб
Слайд 16Инфразвук:
Инфразвук – это упругие волны с частотой менее 20 Гц. Причиной
их возникновения могут быть колебания почвы во время землетрясений , поверхности воды, во время шторма; вибрация промышленных установок.
Его влияние вредно для человека: при слабом воздействии возникает морская болезнь, при среднем - мозговые нарушения, а при сильном – вибрация внутренних органов, которая приводит к остановке сердца. Во время шторма на гребнях может генерироваться звук частотой 6Гц. Это опасное явление называется «голос моря».
Слайд 17Вредные воздействия колебаний:
Вибрация станка действует на резец и обрабатываемую деталь и
может привести к браку.
Вибрация жидкости в топливных баках ракеты угрожает их целостности.
Вибрация самолетных крыльев при неблагоприятных условиях может привести к катастрофе.
Хорошо затянутая гайка под влияние вибрации ослабевает и станок разбалтывается.
Под влиянием вибрации меняется внутренняя структура металлов, что приводит к так называемой «усталости» и последующему разрушению конструкции.
Слайд 18Нет ни одной области математики, которая когда - нибудь не окажется
применимой к явлениям действительного
мира.
Н.И. Лобачевский
(1792 – 1856)
Слайд 19Функция у=sin x
y=sin x+2
y=sin x-3
y=sin( x-2)
y=sin
(x+п)
Слайд 20Колебания - это любые периодически повторяющиеся движения.
Гармонические колебания - это колебания
происходящие по закону синуса или косинуса
Слайд 21Уравнение гармонического колебания:
Слайд 22Графики гармонических колебаний:
х=cos ωt
х=sin ωt
Слайд 23Задачи:
Амплитуда колебаний 2 см, смещение 1 см. Сколько времени прошло от
момента начала колебаний?
Написать уравнение гармонического колебания, если амплитуда 0,1 м, период 4 с и начальная фаза равна 0.
Написать уравнение гармонического колебания с амплитудой 50 мм, периодом 4 с и начальной фазой п/4. Найти смещение х от положения равновесия при t=0 и t=1,5 с.