Comprimento de onda é a velocidade de apresentação da propagação da onda. Desenvolvimento da lição: Comprimento de onda

Durante a aula você poderá estudar de forma independente o tópico “Comprimento de onda. Velocidade de propagação das ondas." Nesta lição você aprenderá sobre as características especiais das ondas. Em primeiro lugar, você aprenderá o que é comprimento de onda. Veremos sua definição, como é designado e medido. Em seguida, também examinaremos mais de perto a velocidade de propagação das ondas.

Para começar, vamos lembrar que onda mecânicaé uma vibração que se propaga ao longo do tempo em um meio elástico. Por se tratar de uma oscilação, a onda terá todas as características que correspondem a uma oscilação: amplitude, período de oscilação e frequência.

Além disso, a onda possui características próprias. Uma dessas características é Comprimento de onda. O comprimento de onda é indicado pela letra grega (lambda, ou dizem “lambda”) e é medido em metros. Vamos listar as características da onda:

O que é comprimento de onda?

Comprimento de onda - esta é a menor distância entre partículas que vibram com a mesma fase.

Arroz. 1. Comprimento de onda, amplitude de onda

É mais difícil falar em comprimento de onda numa onda longitudinal, porque aí é muito mais difícil observar partículas que realizam as mesmas vibrações. Mas também há uma característica - Comprimento de onda, que determina a distância entre duas partículas que realizam a mesma vibração, vibração com a mesma fase.

Além disso, o comprimento de onda pode ser chamado de distância percorrida pela onda durante um período de oscilação da partícula (Fig. 2).

Arroz. 2. Comprimento de onda

A próxima característica é a velocidade de propagação das ondas (ou simplesmente velocidade das ondas). Velocidade da onda denotada da mesma forma que qualquer outra velocidade, por uma letra e medida em . Como explicar claramente o que é a velocidade das ondas? A maneira mais fácil de fazer isso é usar uma onda transversal como exemplo.

Onda transversalé uma onda na qual as perturbações são orientadas perpendicularmente à direção de sua propagação (Fig. 3).

Arroz. 3. Onda transversal

Imagine uma gaivota voando sobre a crista de uma onda. Sua velocidade de voo sobre a crista será a velocidade da própria onda (Fig. 4).

Arroz. 4. Para determinar a velocidade da onda

Velocidade da onda depende de qual é a densidade do meio, quais são as forças de interação entre as partículas desse meio. Vamos anotar a relação entre velocidade da onda, comprimento da onda e período da onda: .

A velocidade pode ser definida como a razão entre o comprimento de onda, a distância percorrida pela onda em um período, e o período de vibração das partículas do meio em que a onda se propaga. Além disso, lembre-se que o período está relacionado à frequência pela seguinte relação:

Então obtemos uma relação que conecta velocidade, comprimento de onda e frequência de oscilação: .

Sabemos que uma onda surge como resultado da ação de forças externas. É importante notar que quando uma onda passa de um meio para outro, suas características mudam: a velocidade das ondas, o comprimento de onda. Mas a frequência de oscilação permanece a mesma.

Bibliografia

1. Sokolovich Yu.A., Bogdanova G.S. Física: um livro de referência com exemplos de resolução de problemas. - Repartição da 2ª edição. - X.: Vesta: Editora "Ranok", 2005. - 464 p.
2. Peryshkin A.V., Gutnik E.M., Física. 9º ano: livro didático para o ensino geral. instituições / A.V. Perishkin, E.M. Gutnik. - 14ª ed., estereótipo. - M.: Abetarda, 2009. - 300 p.

1. Portal da Internet "eduspb" ()
2. Portal da Internet "eduspb" ()
3. Portal da Internet “class-fizika.narod.ru” ()

Trabalho de casa

Para usar visualizações de apresentações, crie uma conta do Google e faça login nela: https://accounts.google.com

Legendas dos slides:

História. Vamos lembrar como surge uma onda. (Do material da lição anterior)… Vamos desenhar uma onda e associar a ela um sistema de coordenadas. Se o deslocamento das partículas da posição de equilíbrio for traçado ao longo do eixo vertical, e a distância pela qual a onda se propaga ao longo do eixo horizontal, então as seguintes características da onda podem ser mostradas: amplitude e comprimento de onda. Amplitude é o deslocamento máximo das partículas da posição de equilíbrio. Comprimento de onda é a distância entre os pontos mais próximos oscilando nas mesmas fases. O comprimento de onda é indicado pela letra grega λ ("lambda"). [λ ]=[m] Vamos construir outro gráfico da onda, onde mostramos o deslocamento ao longo do eixo vertical, e o tempo de propagação da onda ao longo do eixo horizontal, então você pode ver o período da onda no gráfico , ou seja o tempo de uma oscilação completa. [T]=[s] Como o período de oscilação está relacionado à frequência pela dependência T=1/ ν, o comprimento de onda pode ser expresso em termos de velocidade e frequência da onda: λ= V/ ν V=λ / T V= λν

1. Nos oceanos, o comprimento de onda chega a 300 m e o período de oscilação é de 15 s. Determine a velocidade de propagação dessa onda.Resposta: 20 m/s.

Resposta: 0,17 M. 2. Determine o comprimento da onda sonora no ar se a frequência de vibração da fonte sonora for 2.000 Hz. A velocidade do som no ar é de 340 m/s.

Resposta: 0,3 Hz. 3. A distância entre as cristas das ondas mais próximas no mar é de 10 m. Qual é a frequência das ondas que atingem o casco do barco se a velocidade das ondas for de 3 m/s.

Resposta: 6,6 m 4. 6 cristas de onda passaram por um observador estacionário em 20 s, começando pela primeira. Quais são o comprimento de onda e o período de oscilação se a velocidade da onda for 2 m/s?

Resposta: 3m/s. O período de oscilação das partículas de água é de 2s e a distância entre as cristas das ondas adjacentes é de 6 M. Determine a velocidade de propagação dessas ondas.

ANÁLISE DA LIÇÃO

A aula foi ministrada no 9º ano no valor de 28 pessoa. Aula sobre o tema “Comprimento de onda. A velocidade de propagação das ondas" é oitavo lição na seção de física “Vibrações mecânicas e ondas. Som" . Portanto, os alunos precisam formar conceitos, definições e termos básicos nesta lição.
A aula levou em consideração o objetivo didático trino: educacional, desenvolvimentista, educacional.
Meu objetivo educacional era familiarizar os alunos com a origem do termo “comprimento de onda, velocidade de onda”.
Como objetivo de desenvolvimento, proponho aos alunos que desenvolvam ideias claras sobre as condições de propagação das ondas; desenvolvimento do pensamento lógico e teórico, da imaginação, da memória na resolução de problemas e na consolidação de conhecimentos.
Eu estabeleci a meta educacional : formar uma atitude consciente em relação ao trabalho educativo, motivação positiva para a aprendizagem; contribuir para a educação da humanidade, disciplina e percepção estética do mundo.
O tipo de aula é combinado, porque este tópico é oitavo lição na seção “Vibrações e ondas mecânicas. Som".
Durante a aula, forneci uma conexão lógica ao explicar o novo material: consistência, acessibilidade, compreensibilidade. Os principais métodos de aula foram: verbal (explicação do tema), visual (demonstrações, modelagem computacional), prático (resolução de problemas, realização de tarefas de teste).
Na consolidação do conhecimento dos alunos, utilizei a resolução de problemas no quadro com explicações. Acredito que o objetivo didático trino da lição foi alcançado. Em seguida, resumi a lição e expliquei o dever de casa.

Acredito que todos os objetivos da aula foram implementados com sucesso, os métodos e técnicas de ensino foram escolhidos de forma racional, tendo em conta o nível de formação dos alunos. Foram utilizados vários métodos de organização do trabalho da aula (trabalho em grupo em pares, sob orientação de um professor, individual). Porém, ao planejar esta aula no futuro, tentarei agregar atividades mais diferenciadas. Por exemplo, na resolução de problemas, foi possível distribuir tarefas individuais de trabalho com gráficos para cada aluno. Mas nesta aula, uma abordagem diferenciada foi implementada tanto na preparação preliminar para a aula quanto durante a aula (todas as questões e tarefas foram selecionadas de forma que as metas e objetivos fossem alcançados tanto em relação à turma como um todo quanto a cada criança individualmente).

"Tarefas"

2

1. A distância entre as cristas das ondas mais próximas no mar é de 20m. Com que velocidade a onda viaja? Se o período de oscilação das partículas em uma onda for 10 s?

2 . O pescador percebeu que em 5 segundos o flutuador fazia 10 oscilações nas ondas, e a distância entre as ondas adjacentes era de 1 m. Qual é a velocidade de propagação das ondas?

3. A frequência de oscilação na onda é 10.000 Hz e o comprimento de onda é 2 mm. Determine a velocidade da onda.

4. O comprimento de onda é de 2 m e sua velocidade de propagação é de 400 m/s. Definir. Quantas oscilações completas esta onda faz em 0,1 s?

_______________________________________________________________________________________________

1. A distância entre as cristas das ondas mais próximas no mar é de 20m. Com que velocidade a onda viaja? Se o período de oscilação das partículas em uma onda for 10 s?

2 . O pescador percebeu que em 5 segundos o flutuador fazia 10 oscilações nas ondas, e a distância entre as ondas adjacentes era de 1 m. Qual é a velocidade de propagação das ondas?

3. A frequência de oscilação na onda é 10.000 Hz e o comprimento de onda é 2 mm. Determine a velocidade da onda.

4. O comprimento de onda é de 2 m e sua velocidade de propagação é de 400 m/s. Definir. Quantas oscilações completas esta onda faz em 0,1 s?

_______________________________________________________________________________________________

1. A distância entre as cristas das ondas mais próximas no mar é de 20m. Com que velocidade a onda viaja? Se o período de oscilação das partículas em uma onda for 10 s?

2 . O pescador percebeu que em 5 segundos o flutuador fazia 10 oscilações nas ondas, e a distância entre as ondas adjacentes era de 1 m. Qual é a velocidade de propagação das ondas?

3. A frequência de oscilação na onda é 10.000 Hz e o comprimento de onda é 2 mm. Determine a velocidade da onda.

4. O comprimento de onda é de 2 m e sua velocidade de propagação é de 400 m/s. Definir. Quantas oscilações completas esta onda faz em 0,1 s?

Ver o conteúdo do documento
"lição"

Tópico da lição:

Tipo de aula:lição de comunicar novos conhecimentos.

Alvo: apresentar os conceitos de comprimento e velocidade de onda, ensinar os alunos a aplicar fórmulas para encontrar comprimento e velocidade de onda.

Tarefas:

familiarizar os alunos com a origem do termo “comprimento de onda, velocidade de onda”

ser capaz de comparar tipos de ondas e tirar conclusões

obter a relação entre velocidade da onda, comprimento de onda e frequência

introduzir um novo conceito: comprimento de onda

ensine os alunos a aplicar fórmulas para encontrar comprimento de onda e velocidade

ser capaz de analisar um gráfico, comparar, tirar conclusões

Meios técnicos:

Computador pessoal
-projetor multimídia
-Apresentação em PowerPoint para a aula

Plano de aula:

1. Organização do início da aula.
2. Atualizar os conhecimentos dos alunos.
3. Assimilação de novos conhecimentos.
4. Consolidação de novos conhecimentos.
5. Resumindo a lição.
6. Informações sobre trabalhos de casa.

1. Organização do início da aula. Saudações.

Boa tarde Vamos nos cumprimentar. Para fazer isso, apenas sorriam um para o outro. Espero que hoje haja uma atmosfera amigável durante toda a aula. E para aliviar a ansiedade e a tensão .(som de surf)

Que conceito aprendemos na última lição? (Aceno)

Pergunta: o que é uma onda? ( As perturbações que se propagam no espaço, afastando-se do local de origem, são chamadas de ondas)

Pergunta: que quantidades caracterizam o movimento oscilatório? (Amplitude, período e frequência)

Pergunta: Mas serão essas quantidades características da onda? (Sim)

Pergunta: Por que? (onda - oscilações)

Pergunta: o que vamos estudar na aula hoje? (estudar características das ondas)

Absolutamente tudo neste mundo acontece com algunsvelocidade. Os corpos não se movem instantaneamente, isso leva tempo. As ondas não são exceção, independentemente do meio em que se propagam.Se você jogar uma pedra na água de um lago, as ondas resultantes não chegarão à costa imediatamente. Leva tempo para as ondas percorrerem uma certa distância; portanto, podemos falar sobre a velocidade de propagação das ondas.

Há outra característica importante: comprimento de onda.

Hoje vamos conhecer esse conceito. E obtemos a relação entre a velocidade de propagação das ondas, comprimento de onda e frequência.

2. Atualizar os conhecimentos dos alunos.

E assim continuamos a estudar ondas mecânicas.

Se você jogar uma pedra na água, círculos correrão a partir do local da perturbação. Cumes e vales se alternarão. Esses círculos chegarão à costa.

Um menino grande veio e jogou uma pedra grande. Um garotinho veio e jogou uma pedrinha.

Pergunta: as ondas serão diferentes? (Sim)

Pergunta: como? (Altura)

Pergunta: Como você chama a altura do cume? (Amplitude de flutuação)

Pergunta: Qual é o nome do tempo que uma onda leva para viajar de uma oscilação para a próxima? (Período de oscilação)

Pergunta: partículas vibram. Ocorre transferência de substância? (Não)

Pergunta: O que está sendo transmitido? (Energia)

As ondas observadas na natureza são frequentemente transferir enorme energia.

Gostaria de convidar quem quiser estudar o material sobre tsunamis e nos contar sobre esse fenômeno na próxima aula.

1 diapositivo

Pergunta: Como são chamadas essas ondas? (Essas ondas são chamadas transversais)

Pergunta- Definição: ondas nas quais as partículas do meio oscilam perpendicularmente à direção de propagação da onda são chamadas transversal.

2 slides

Pergunta: que onda foi mostrada? (Longitudinal)

Pergunta- Definição: ondas nas quais as vibrações das partículas do meio ocorrem na direção de propagação da onda são chamadas longitudinal.

3 slides

Pergunta: como é diferente de uma onda transversal? (Não há cristas e depressões, mas há condensações e rarefações)

Pergunta: Existem corpos nos estados sólido, líquido e gasoso. Quais ondas podem se propagar em quais corpos?

Resposta 1:

Em sólidos Ondas longitudinais e transversais são possíveis, uma vez que deformações elásticas de cisalhamento, tração e compressão são possíveis em sólidos

Resposta 2:

Em líquidos e gases Apenas ondas longitudinais são possíveis, uma vez que não há deformações elásticas de cisalhamento em líquidos e gases

3. Assimilação de novos conhecimentos.

Abra seus cadernos e anote o tema da aula:

4 slides

5 deslizar

Consideremos com mais detalhes o processo de transmissão de vibrações de ponto a ponto durante a propagação de uma onda transversal. Para isso, voltemos à figura, que mostra as diversas etapas do processo de propagação de uma onda transversal em intervalos de tempo iguais a ¼T.

A Figura a) mostra uma cadeia de bolas numeradas. Este é um modelo: as bolas simbolizam partículas do ambiente. Assumiremos que entre as bolas, assim como entre as partículas do meio, existem forças de interação, em particular, quando as bolas se afastam ligeiramente uma da outra, surge uma força atrativa.

Esquema do processo de propagação de uma onda transversal no espaço

Se você colocar a primeira bola em movimento oscilatório, ou seja, fazê-la se mover para cima e para baixo a partir da posição de equilíbrio, então, graças às forças de interação, cada bola da cadeia repetirá o movimento da primeira, mas com algum atraso ( mudança de fase). Este atraso será tanto maior quanto mais longe a bola estiver da primeira bola. Assim, por exemplo, é claro que a quarta bola está 1/4 da oscilação atrás da primeira (Fig. b). Afinal, quando a primeira bola passou 1/4 do caminho completo de oscilação, desviando-se tanto quanto possível para cima, a quarta bola está apenas começando a se mover da posição de equilíbrio. O movimento da sétima bola está atrasado em relação ao movimento da primeira em 1/2 oscilação (Fig. c), a décima - em 3/4 de oscilação (Fig. d). A décima terceira bola está atrasada em relação à primeira por uma oscilação completa (Fig. e), ou seja, está na mesma fase que ela. Os movimentos dessas duas bolas são exatamente iguais (Fig. e).

Escreva no seu caderno: (λ).

6 deslizar

O comprimento de onda é indicado pela letra grega λ (“lambda”). A distância entre a primeira e a décima terceira bolas (ver e), a segunda e a décima quarta, a terceira e a décima quinta, e assim por diante, ou seja, entre todas as bolas mais próximas umas das outras, oscilando nas mesmas fases, será igual ao comprimento de onda λ .

Pergunta: qual valor é o mesmo para esses pontos se este for um movimento de onda? (Período)

7 deslizar

Escrevendo em um caderno: O comprimento de onda é a distância pela qual a onda se propaga em um tempo igual ao período de oscilação em sua fonte. É igual à distância entre cristas ou depressões adjacentes numa onda transversal e entre condensações ou depressões adjacentes numa onda longitudinal.

Dica: O que éλ? Essa distância...

Pergunta: Qual é a fórmula para calcular a distância? Velocidade vezes tempo

Pergunta: Que horas? (Período)

obtemos a fórmula do comprimento de onda.

onde λ é a velocidade da onda, V é a sua velocidade, T é o período.

Como o período de oscilações está relacionado à sua frequência pela dependência T = 1/ν, o comprimento de onda pode ser expresso em termos de velocidade e frequência da onda:

Assim, o comprimento de onda depende da frequência (ou período) de oscilação da fonte geradora desta onda e da velocidade de propagação da onda.

Escreva a fórmula.

Obtenha fórmulas de forma independente para encontrar a velocidade das ondas.

V = λ/T e V = λν.

8 deslizar

As fórmulas para encontrar a velocidade das ondas são válidas tanto para ondas transversais quanto longitudinais. O comprimento de onda λ durante a propagação de ondas longitudinais pode ser representado por meio de uma figura. Mostra (em corte transversal) um tubo com pistão. O pistão oscila com uma pequena amplitude ao longo do tubo. Seus movimentos são transmitidos às camadas adjacentes de ar que enchem o tubo. O processo oscilatório se espalha gradativamente para a direita, formando rarefação e condensação no ar. A figura mostra exemplos de dois segmentos correspondentes ao comprimento de onda λ. É óbvio que os pontos 1 e 2 são os pontos mais próximos entre si, oscilando nas mesmas fases. O mesmo pode ser dito sobre os pontos 3 e 4.

Pergunta: De que depende a velocidade de propagação das ondas?

Dica: Duas pedras idênticas foram largadas da mesma altura. Um em água e outro em óleo vegetal. As ondas viajarão na mesma velocidade?

Escreva no seu caderno: A velocidade de propagação das ondas depende das propriedades elásticas da substância e de sua densidade.

4. Consolidação de novos conhecimentos.

ensine os alunos a usar fórmulas para encontrar comprimento de onda e velocidade.

Solução de problemas:

1. A distância entre as cristas das ondas mais próximas no mar é de 20m. Com que velocidade a onda viaja? Se o período de oscilação das partículas em uma onda for 10 s?

Dado: Solução

λ =20 m V = λ/T=20 m: 10 s = 2 m/s

Encontre: V. Resposta: V = 2 m/s

2 . O pescador percebeu que em 5 segundos o flutuador fazia 10 oscilações nas ondas, e a distância entre as ondas adjacentes era de 1 m. Qual é a velocidade de propagação das ondas?

Dado: Solução

t =5 s Т =t /N =5 s: 10 = 0,5s

N = 10 V = λ/T=1 m: 0,5 s = 2 m/s

Encontre: V. Resposta: V = 2 m/s

3. A frequência de oscilação na onda é 10.000 Hz e o comprimento de onda é 2 mm. Determine a velocidade da onda.

Dado: Solução SI

λ =2 mm 0,002 m Porque λ = VT, Т = 1/ν, λ = V/ν, então V = λν= 0,002 m*10000 Hz=

ʋ= 10.000 Hz = 20 m/s

Encontre: V. Resposta: V = 20 m/s

4. O comprimento de onda é de 2 m e sua velocidade de propagação é de 400 m/s. Definir. Quantas oscilações completas esta onda faz em 0,1 s?

Dado: Solução

V =400 m/s λ = VT =› T = λ / V então n = Δt /T = V / λ* Δt =400 m/s* 0,1 s /2m=20

Δt = 0,1s

Encontrar: n. Resposta: n = 20

5. Resumindo a lição.

Que novidades aprendemos na lição?

O que aprendemos?

Como seu humor mudou?

Reflexão

Por favor, olhe as cartas que estão nas mesas. E determine seu humor! Ao final da aula, deixe seu cartão de humor na minha mesa!

6. Informações sobre trabalhos de casa.

§33, ex. 28

Palavras finais do professor:

Quero desejar-lhe menos hesitação em sua vida. Caminhe com confiança pelo caminho do conhecimento.

Ver o conteúdo da apresentação
"Comprimento de onda"

Comprimento de onda. Velocidade da onda

λ("lambda" ) - Comprimento de onda

[λ] =m

A distância entre os pontos mais próximos entre si que oscilam nas mesmas fases é chamada de comprimento de onda

Comprimento de ondaé a distância pela qual uma onda se propaga em um tempo igual ao período de oscilação em sua fonte. É igual à distância entre cristas ou vales adjacentes em uma onda transversal e entre condensações ou depressões adjacentes em uma onda longitudinal.

Verificando o dever de casa

• 1. Indique os sinais de movimento oscilatório.
• 2. Quantas vezes o corpo passa pela posição de equilíbrio em um tempo igual ao período de oscilação?
• 3. Qual é o nome do período de tempo após o qual o movimento se repete?
• 4. Quais dos seguintes movimentos são vibrações mecânicas?
• A. Movimento do balanço.
• B. O movimento de uma bola caindo no chão.
• B. Movimento da corda sonora de um violão

• Esses tipos de movimentos são oscilatórios?
• movimento do ponteiro dos segundos de um relógio
• movimento de arco
• movimento da terra ao redor do sol
• movimento das asas dos insetos,

• Comprimento de onda.

• A fonte das ondas são corpos oscilantes que criam deformação ambiental no espaço circundante.

• Depressão

• As ondas mecânicas só podem se propagar em algum meio (substância): em um gás, em um líquido, em um sólido.
• No vácuo, uma onda mecânica não pode surgir.

• Comprimento de onda

• λ = Com/ν.

• Velocidade da onda

• comprimento de onda [lambda] = velocidade da onda de 1 m
• [v] = período de oscilação de 1m/s [T] = frequência de oscilação de 1c [nu] = 1 Hz

• 1) apenas em gases
• 2) apenas em líquidos
• 3) apenas em sólidos
• 4) em gases, líquidos e sólidos

• 1) aumentando a massa da carga do pêndulo
• 2) redução do volume da carga do pêndulo
• 3) reduzindo o comprimento do pêndulo
• 4) redução da amplitude das oscilações do pêndulo

• 1 – 2
• 1 – 3
• 1 – 4
• 2 - 5

• segundo
• terceiro
• ambos os diapasões soarão iguais
• nenhum deles

• 57.800 m