Данная тема является прямым продолжением изучения механических колебаний с добавлением понятий «длина волны» и «скорость волны». Для понимания учащимися различия между поперечными и продольными волнами желательно выполнить демонстрации распространения поперечных и продольных волн в спиральной пружине, поперечных волн в резиновом шнуре и на поверхности воды. Полезны и демонстрации моделей распространения продольных и поперечных волн с помощью волновой машины. При изучении звука можно заранее предложить учащимся, занимающимся музыкой, подготовить краткие сообщения (с демонстрациями) о звуковых колебаниях, об органах слуха человека, о музыкальных инструментах и роли резонанса. Экспериментальное определение границ частоты слышимых звуковых колебаний можно провести коллективно в классе. Если в классе есть учащиеся, занимающиеся звукозаписью, им можно предложить сделать небольшие сообщения об истории развития техники записи и воспроизведения звука с демонстрациями приборов. Еще одна возможная тема для подготовки небольшого сообщения — землетрясения и сейсмические волны. Необходимый материал по каждой из тем имеется в учебнике, но учащиеся могут воспользоваться и дополнительной литературой, использовать Интернет. Задача 24.1. Решение. Если звук частотой 500 Гц за 10 с распространяется в воздухе на расстояние 3400 м, то скорость распространения звука равна:
υ= s t = 3400 м 10 с =340 м/с . Длина волны звука равна:
λ=υT= υ ν = 340 м/с 500 Гц =0,68 м . Задача 24.2. Решение. Длина волны прямо пропорциональна скорости ее распространения: λ=υT . Поэтому при распространении звуковых колебаний из воздуха в воду длина волны в воде больше длины волны в воздухе во столько раз, во сколько раз скорость звука в воде больше скорости звука в воздухе (при одинаковом периоде колебаний): λ вд λ вз = υ вд T υ вз T = 1500 340 ≈4,4 . Задача 24.3. Решение. Если при частоте колебаний 1000 Гц длина волны в стали равна 5 м, то скорость распространения звука в стали равна: υ=λν=5⋅1000 м/с=5000 м/с .
|