Фипи механические колебания и волны
В бассейне под водой установлен динамик, излучающий звук определенной частоты. Часть звуковой волны отражается от поверхности воды, а часть преломляется и проходит в воздух. Известно, что скорость звука в воде больше скорости звука в воздухе. Как при переходе из воды в воздух меняется частота звука и амплитуда звуковой волны?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Частота звука Амплитуда звуковой волны
0127635Необходимо экспериментально установить, зависит ли период колебаний пружинного маятника от массы груза. Какую из указанных пар маятников можно использовать для этой цели?
1) А и Г
2) Б и В 3) Б и Г
4) А и БМожет ли в безоблачную погоду возникнуть эхо в степи? Ответ поясните.
036195Математический маятник колеблется между положениями 1 и 3 (см. рисунок). В положении 1
1) кинетическая энергия маятника максимальна, потенциальная энергия минимальна
2) кинетическая энергия маятника равна нулю, потенциальная энергия максимальна
3) кинетическая и потенциальная энергия маятника максимальны 4) кинетическая и потенциальная энергия маятника минимальныНачало формы
Звуковые волны могут распространяться
1) только в газах
2) только в жидкостях
3) только в твёрдых телах
4) в газах, жидкостях и твёрдых телах
Конец формы
480060031750На рисунке представлен график гармонических колебаний математического маятника.
Амплитуда и частота колебаний маятника равны соответственно
1) 12 см и 10 Гц
2) 12 см и 20 Гц
3) 6 см и 0,1 Гц
4) 6 см и 0,05 Гц
666753175На рисунке даны графики зависимости смещения x от времени t при колебаниях двух маятников. Сравните периоды колебаний маятников T1 и T2.
1) Т1 = 2Т2 2) 2Т1 = Т2 3) 4Т1 = Т2 4) Т1 = 4Т2952553975На рисунке даны графики зависимости смещения x от времени t при колебаниях двух маятников. Сравните амплитуды колебаний маятников А1 и А2.
1) А1 = 2А2 2) 2А1 = А2 3) 4А1 = А2 4) А1 = 4А2-28575-25400На рисунке представлен график зависимости смещения груза х от времени t при колебаниях маятника.
Частота колебаний маятника равна
Примером продольной волны является
1) звуковая волна в воздухе
2) волна на поверхности моря
3) радиоволна в воздухе
4) световая волна в воздухе
952547625На рисунке представлены графики изменения давления воздуха от времени для звуковых волн, издаваемых двумя камертонами. Сравните амплитуду изменения давления и высоту тона волн.
1) Амплитуда изменения давления одинакова; высота тона первого звука больше, чем второго.
2) Высота тона одинакова; амплитуда изменения давления в первой волне меньше, чем во второй.
3) Амплитуда изменения давления и высота тона одинаковы.
4) Амплитуда изменения давления и высота тона различны.
Начало формы
Слышит ли лётчик звук работы реактивного двигателя, если самолёт летит со сверхзвуковой скоростью, а двигатель находится позади пилота? Ответ поясните.
Конец формы
Начало формы
Можно ли услышать грохот мощных процессов, происходящих на Солнце? Ответ поясните.
Конец формы
114300-8943340На рисунке представлен график зависимости смещения груза х от времени t при колебаниях маятника.
Период колебаний маятника равен
ченик провёл измерения периода колебаний физического маятника для двух случаев. Результаты опытов представлены на рисунке.
Опыт 1.
Т1 = 1 с Опыт 2.
Т2 = 2 с
Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений. Укажите их номера.
1) Период колебаний маятника зависит от длины нити.
2) При увеличении длины нити в 4 раза период колебаний увеличивается в 2 раза.
3) Период колебаний маятника на Луне будет меньше, чем на Земле.
4) Период колебаний маятника зависит от географической широты местности.
5) Период колебаний маятника не зависит от массы груза.
На рисунке представлен график гармонических колебаний математического маятника.
Амплитуда и частота колебаний маятника равны соответственно
1) 4 см и 0,25 Гц
2) 4 см и 5 Гц
3) 8 см и 0,25 Гц
4) 8 см и 5 Гц
Начало формы
-5651570485На рисунке показан профиль бегущей по поверхности воды волны.
Амплитуда волны равна
Конец формы
Необходимо экспериментально установить, зависит ли частота колебаний математического маятника от длины нити. Какую из указанных пар маятников можно использовать для этой цели?
1) А и Б 2) А и В 3) Б и В 4) В и Г
Громкость звука связана с 1) частотой звуковых колебаний
2) амплитудой звуковых колебаний
3) длиной звуковой волны
4) периодом звуковых колебаний
№ Груз Масса Длина нити
1 Груз 1 m150 см
2 Груз 2 m1100 см
3 Груз 3 m250 см
4 Груз 4 m375 см
Необходимо проверить гипотезу о том, что период колебаний математического маятника не зависит от массы груза. Какую пару грузов и нитей следует выбрать для проверки этой гипотезы?
1) 1 и 2 3) 2 и 4
2) 1 и 3 4) 3 и 4
№ Пружина Амплитуда Масса груза
1 Пружина 1 А150 г
2 Пружина 2 А1100 г
3 Пружина 1 А250 г
4 Пружина 3 А375 г
Необходимо проверить гипотезу о том, что период колебаний пружинного маятника не зависит от амплитуды колебаний (при малых амплитудах). Какую пару грузов и пружин следует выбрать для проверки этой гипотезы?
1905044450Необходимо экспериментально установить, зависит ли период колебаний пружинного маятника от жёсткости пружины. Какую из указанных пар маятников можно использовать для этой цели?
Начало формы
Высота звука определяется
1) частотой звуковых колебаний
2) амплитудой звуковых колебаний
3) частотой и скоростью звуковой волны
4) амплитудой и скоростью звуковой волны
Конец формы
Ребёнок, качающийся на качелях, проходит путь от крайнего правого положения до крайнего левого положения за 2 с. Чему равен период колебания качелей?
На рис. 1 представлены диапазоны слышимых звуков для человека и различных животных, а на рис. 2 – диапазоны, приходящиеся на инфразвук, звук и ультразвук.
Рис. 1 Рис. 2
Используя данные рисунков, из предложенного перечня утверждений выберите два правильных. Укажите их номера.
1) Длина волны ультразвука больше длины волны инфразвука.
2) Из представленных животных наиболее широкий диапазон слышимых звуков имеет волнистый попугай.
3) Диапазон слышимых звуков у кошки сдвинут в область ультразвука по сравнению с человеческим диапазоном.
4) Звуки с частотой 10 кГц принадлежат инфразвуковому диапазону.
5) Звуковой сигнал, имеющий в воздухе длину волны 3 см, услышат все представленные животные и человек. (Скорость звука в воздухе равна 340 м/с.)
Используя штатив с муфтой и лапкой, груз с прикреплённой к нему нитью, метровую линейку и секундомер, соберите экспериментальную установку для исследования свободных колебаний нитяного маятника. Определите время 30 полных колебаний и вычислите период колебаний для случая, когда длина маятника равна 1 м.
В бланке ответов:
1) сделайте рисунок экспериментальной установки;
2) запишите формулу для расчёта периода колебаний;
3) укажите результаты прямых измерений числа колебаний и времени колебаний;
4) запишите численное значение периода колебаний маятника.
Необходимо экспериментально установить, зависит ли период колебаний математического маятника от длины нити. Какую из указанных пар маятников можно использовать для этой цели?
Ученик провёл измерения периода колебаний физического маятника для трёх случаев. Результаты опытов изображены на рисунке.
Опыт 1.
Период колебаний T1 Опыт 1.
Период колебаний
T2 >T1Опыт 1.
Период колебаний
T3 = T2
Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений. Укажите их номера.
1) Период колебаний маятника зависит от длины нити.
2) При увеличении длины нити в 4 раза период колебаний увеличивается в 2 раза.
3) Период колебаний маятника на Луне будет меньше, чем на Земле.
4) Период колебаний маятника зависит от географической широты местности.
5) Период колебаний маятника не зависит от массы груза.
На рисунке представлены графики зависимости смещения х от времени t при колебаниях двух математических маятников. Из предложенного перечня утверждений выберите два правильных. Укажите их номера.
1) В положении, соответствующем точке Д на графике, маятник 1 имеет максимальную потенциальную энергию.
2) В положении, соответствующем точке Б на графике, оба маятника имеют минимальную потенциальную энергию.
3) Маятник 1 совершает затухающие колебания.
4) При перемещении маятника 2 из положения, соответствующего точке А, в положение, соответствующее точке Б, кинетическая энергия маятника убывает.
5) Частоты колебаний маятников совпадают.
Начало формы
Пружинный маятник совершает незатухающие колебания между точками А и В. Точка О соответствует положению равновесия маятника.
Используя текст и рисунки, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.
1) За время, равное периоду колебаний, маятник проходит расстояние, равное 2�АВ.
2) При перемещении груза из положения В в положение О потенциальная энергия маятника уменьшается, а его кинетическая энергия увеличивается.
3) В точке О кинетическая энергия маятника минимальна.
4) Расстояние АВ соответствует амплитуде колебаний.
5) В точке А полная механическая энергия маятника принимает максимальное значение.
Конец формы
F7EDAA
Начало формы
Пружинный маятник совершает незатухающие колебания между точками А и В. Точка О соответствует положению равновесия маятника.
Используя текст и рисунки, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.
1) За время, равное периоду колебаний, маятник проходит расстояние, равное АВ.
2) При перемещении груза из положения В в положение О потенциальная энергия маятника увеличивается, а его кинетическая энергия уменьшается.
3) В точке О кинетическая энергия маятника максимальна.
4) Расстояние АВ соответствует удвоенной амплитуде колебаний.
5) В точке А полная механическая энергия маятника принимает минимальное значение.
Конец формы
8
Начало формы
Используя штатив с муфтой и лапкой, шарик с прикреплённой к нему нитью, линейку и часы с секундной стрелкой (или секундомер), соберите экспериментальную установку для исследования зависимости частоты свободных колебаний нитяного маятника от длины нити. Определите время для 30 полных колебаний и вычислите частоту колебаний для трёх случаев, когда длина нити равна соответственно 1 м, 0,5 м и 0,25 м.
В бланке ответов:
1) сделайте рисунок экспериментальной установки;
2) укажите результаты прямых измерений числа колебаний и времени колебаний для трёх длин нити маятника в виде таблицы;
3) вычислите частоту колебаний для каждого случая и результаты занесите в таблицу;
4) сформулируйте вывод о зависимости частоты свободных колебаний нитяного маятника от длины нити.
Конец формы
Длина звуковой волны зависит
1) от амплитуды и частоты колебаний
2) только от скорости распространения звука в данной среде
3) только от частоты колебательного движения
4) от скорости распространения звука в данной среде и частоты колебаний
Длина звуковой волны зависит
1) от амплитуды и периода колебаний
2) только от скорости распространения звука в данной среде
3) только от периода колебательного движения
4) от скорости распространения звука в данной среде и периода колебаний
Необходимо экспериментально установить, зависит ли частота колебаний математического маятника от массы груза. Какую из указанных пар маятников можно использовать для этой цели?
Начало формы
На рисунке представлены графики зависимости смещения х от времени t при колебаниях двух математических маятников. Из предложенного перечня утверждений выберите два правильных. Укажите их номера.
1) В положении, соответствующем точке Д на графике, маятник 1 имеет максимальную скорость.
2) В положении, соответствующем точке Б на графике, оба маятника имеют максимальную кинетическую энергию.
3) Оба маятника совершают затухающие колебания.
4) При перемещении маятника 2 из положения, соответствующего точке А, в положение, соответствующее точке Б, кинетическая энергия маятника возрастает.
5) Периоды колебаний маятников совпадают.
Конец формы
59F45A
Начало формы
Необходимо экспериментально установить, зависит ли частота колебаний пружинного маятника от массы груза. Какую из указанных пар маятников можно использовать для этой цели?
1) В и Г
2) Б и В 3) А и В 4) А и Г
Конец формы
Начало формы
Груз на пружине, совершающий свободные колебания, проходит от крайнего нижнего положения до положения равновесия за 0,5 с. Чему равен период колебания груза?
Конец формы
Необходимо экспериментально установить, зависит ли период колебаний математического маятника от массы груза. Какую из указанных пар маятников можно использовать для этой цели?
Начало формы
Математический маятник совершает незатухающие колебания между точками А и Б. Точка О соответствует положению равновесия маятника.
Используя текст и рисунки, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.
1) За время, равное периоду колебаний, маятник проходит путь, равный длине дуги АБ.
2) При перемещении маятника из положения В в положение О потенциальная энергия увеличивается, а кинетическая энергия уменьшается.
3) В точке О кинетическая энергия маятника максимальна.
4) Расстояние ОА соответствует амплитуде колебаний.
5) В точке А полная механическая энергия маятника принимает минимальное значение.
Конец формы
C1C915
Начало формы
На рисунке представлен график гармонических колебаний математического маятника.
Используя данные графика, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.
1) В состоянии, соответствующем точке А на графике, маятник имеет максимальную кинетическую энергию.
2) Частота колебаний маятника равна 2 Гц.
3) При переходе из состояния, соответствующего точке Б, в состояние, соответствующее точке В, полная механическая энергия маятника уменьшается.
4) Амплитуда колебаний маятника равна 0,05 м.
5) Точка А соответствует максимальному смещению маятника из положения равновесия.
Конец формы
CDBE2A
Начало формы
Математический маятник совершает незатухающие колебания между точками А и Б. Точка О соответствует положению равновесия маятника.
Используя текст и рисунки, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.
1) За время, равное периоду колебаний, маятник проходит путь, равный удвоенной длине дуги АБ.
2) При перемещении маятника из положения В в положение О потенциальная энергия уменьшается, а кинетическая энергия увеличивается.
3) В точке О кинетическая энергия маятника минимальна.
4) Расстояние АБ соответствует амплитуде колебаний.
5) В точке А полная механическая энергия маятника принимает максимальное значение.
Конец формы
Примером поперечной волны являет(-ют)ся
А. Волна, возникающая в колеблющейся гитарной струне
Б. Звуковая волна в воде
Используя штатив с муфтой и лапкой, груз с прикреплённой к нему нитью, метровую линейку и секундомер, соберите экспериментальную установку для исследования свободных колебаний нитяного маятника. Определите время 30 полных колебаний и посчитайте частоту колебаний для случая, когда длина нити равна 1 м.
В бланке ответов:
1) сделайте рисунок экспериментальной установки;
2) запишите формулу для расчёта частоты колебаний;
3) укажите результаты прямых измерений числа колебаний и времени колебаний;
4) запишите численное значение частоты колебаний маятника.
Начало формы
Крутильные колебания
Важным видом колебаний являются крутильные колебания, при которых тело поворачивается то в одну, то в другую сторону около оси, проходящей через его центр тяжести.
Если, например, подвесить на проволоке диск (рисунок), повернуть его так, чтобы проволока закрутилась, а затем отпустить, то диск начнёт раскручиваться, затем закручиваться в обратную сторону и т.д., т.е. будет совершать крутильные колебания. При этом дважды за период имеет место переход кинетической энергии движущегося диска в потенциальную энергию закручивающейся проволоки. Крутильные колебания нередко происходят в валах двигателей и при некоторых условиях могут оказаться очень вредными.
В ручных и карманных часах нельзя использовать подвесной маятник; в них применяется так называемый балансир – колесико, к оси которого прикреплена спиральная пружина. Балансир периодически поворачивается то в одну сторону, то в другую, при этих крутильных колебаниях пружинка изгибается (раскручивается и закручивается) в обе стороны от своего равновесного состояния. Таким образом, балансир представляет собой крутильный маятник.
Сколько раз за период крутильных колебаний кинетическая энергия маятника достигает максимума?
1) 4
2) 2
3) 1
4) 0
Конец формы
Начало формы
Что является колебательной системой в ручных часах? Ответ поясните.
Конец формы
Начало формы
Крутильные колебания – это
1) вращение маятника вокруг нити подвеса
2) колебания тяжёлого диска, подвешенного на нити
3) колебания, при которых тело поворачивается то в одну, то в другую сторону относительно оси, проходящей через его центр тяжести
4) движение тяжёлого диска, подвешенного на нити в вертикальной плоскости
Конец формы
Начало формы
Шум и здоровье человека
Современный шумовой дискомфорт вызывает у живых организмов болезненные реакции. Транспортный или производственный шум действует угнетающе на человека — утомляет, раздражает, мешает сосредоточиться. Как только такой шум смолкает, человек испытывает чувство облегчения и покоя.
Уровень шума в 20–30 децибел (дБ) практически безвреден для человека. Это естественный шумовой фон, без которого невозможна человеческая жизнь. Для “громких звуков” предельно допустимая граница примерно 80–90 децибел. Звук в 120–130 децибел уже вызывает у человека болевые ощущения, а в 150 — становится для него непереносимым. Влияние шума на организм зависит от возраста, слуховой чувствительности, продолжительности действия.
Наиболее пагубны для слуха длительные периоды непрерывного воздействия шума большой интенсивности. После воздействия сильного шума заметно повышается нормальный порог слухового восприятия, то есть самый низкий уровень (громкость), при котором данный человек еще слышит звук той или иной частоты. Измерения порогов слухового восприятия производят в специально оборудованных помещениях с очень низким уровнем окружающего шума, подавая звуковые сигналы через головные телефоны. Эта методика называется аудиометрией; она позволяет получить кривую индивидуальной чувствительности слуха, или аудиограмму. Обычно на аудиограммах отмечают отклонения от нормальной чувствительности слуха (см. рисунок).
Аудиограмма типичного сдвига порога слышимости после кратковременного воздействия шума
Какие утверждения, сделанные на основании аудиограммы (см. рисунок), справедливы?
А. Максимальный сдвиг порога слышимости соответствует низким частотам (примерно до 1000 Гц).
Б. Максимальная потеря слуха соответствует частоте 4000 Гц.
1) только А 2) только Б 3) и А, и Б
4) ни А, ни Б
Конец формы
Начало формы
Определите, какие источники шума, представленные в таблице, создают недопустимые уровни шума.
Источник шума Уровень шума (дБ)
А. работающий пылесос 40
Б. шум в вагоне метро 70
В. оркестр поп-музыки 110
Г. автомобиль 60
Д. шепот на расстоянии 1 м 20
1) В
2) В и Б 3) В, Б и Г
4) В, Б, Г и АКонец формы
Начало формы
Порог слышимости определяется как
1) минимальная частота звука, воспринимаемая человеком
2) максимальная частота звука, воспринимаемая человеком
3) самый высокий уровень, при котором звук той или иной частоты не приводит к потере слуха
4) самый низкий уровень, при котором данный человек еще слышит звук той или иной частоты
Конец формы
3F1FD8
Начало формы
Запись звука
Возможность записывать звуки и затем воспроизводить их была открыта в 1877 году американским изобретателем Т.А. Эдисоном. Благодаря возможности записывать и воспроизводить звуки появилось звуковое кино. Запись музыкальных произведений, рассказов и даже целых пьес на граммофонные или патефонные пластинки стала массовой формой звукозаписи.
На рисунке 1 дана упрощенная схема механического звукозаписывающего устройства. Звуковые волны от источника (певца, оркестра и т.д.) попадают в рупор 1, в котором закреплена тонкая упругая пластинка 2, называемая мембраной. Под действием звуковой волны мембрана колеблется. Колебания мембраны передаются связанному с ней резцу 3, острие которого чертит при этом на вращающемся диске 4 звуковую бороздку. Звуковая бороздка закручивается по спирали от края диска к его центру. На рисунке показан вид звуковых бороздок на пластинке, рассматриваемых через лупу.
Рис.1
Диск, на котором производится звукозапись, изготавливается из специального мягкого воскового материала. С этого воскового диска гальванопластическим способом снимают медную копию (клише). При этом используется осаждение на электроде чистой меди при прохождении электрического тока через раствор ее солей. Затем с медной копии делают оттиски на дисках из пластмассы. Так получают граммофонные пластинки.
При воспроизведении звука граммофонную пластинку ставят под иглу, связанную с мембраной граммофона, и приводят пластинку во вращение. Двигаясь по волнистой бороздке пластинки, конец иглы колеблется, вместе с ним колеблется и мембрана, причем эти колебания довольно точно воспроизводят записанный звук.
При механической записи звука используется камертон. При увеличении времени звучания камертона в 2 раза
1) длина звуковой бороздки увеличится в 2 раза
2) длина звуковой бороздки уменьшится в 2 раза
3) глубина звуковой бороздки увеличится в 2 раза
4) глубина звуковой бороздки уменьшится в 2 раза
Конец формы
Начало формы
Анализ звука
При помощи наборов акустических резонаторов можно установить, какие тоны входят в состав данного звука и каковы их амплитуды. Такое установление спектра сложного звука называется его гармоническим анализом.
Раньше анализ звука выполнялся с помощью резонаторов, представляющих собой полые шары разного размера, имеющих открытый отросток, вставляемый в ухо, и отверстие с противоположной стороны. Для анализа звука существенно, что всякий раз, когда в анализируемом звуке содержится тон, частота которого равна частоте резонатора, последний начинает громко звучать в этом тоне.
Такие способы анализа, однако, очень неточны и кропотливы. В настоящее время они вытеснены значительно более совершенными, точными и быстрыми электроакустическими методами. Суть их сводится к тому, что акустическое колебание сначала преобразуется в электрическое колебание с сохранением той же формы, а следовательно, имеющее тот же спектр, а затем это колебание анализируется электрическими методами.
Один из существенных результатов гармонического анализа касается звуков нашей речи. По тембру мы можем узнать голос человека. Но чем различаются звуковые колебания, когда один и тот же человек поет на одной и той же ноте различные гласные? Другими словами, чем различаются в этих случаях периодические колебания воздуха, вызываемые голосовым аппаратом при разных положениях губ и языка и изменениях формы полости рта и глотки?
Очевидно, в спектрах гласных должны быть какие-то особенности, характерные для каждого гласного звука, сверх тех особенностей, которые создают тембр голоса данного человека. Гармонический анализ гласных подтверждает это предположение, а именно, гласные звуки характеризуются наличием в их спектрах областей обертонов с большой амплитудой, причем эти области лежат для каждой гласной всегда на одних и тех же частотах, независимо от высоты пропетого гласного звука.
Какое физическое явление лежит в основе анализа звука с помощью полых шаров?
1) резонанс
2) электрические колебания
3) отражение звука от отростка шара
4) превращение звуковых колебаний в электрическиеКонец формы
Начало формы
Чем обусловлены особенности различных гласных звуков?
А. Тембром голоса человека, который их произносит.
Б. Наличием в спектрах гласных обертонов с большой амплитудой.
Правильным является ответ
1) только А 2) только Б 3) и А, и Б
4) ни А, ни Б
Конец формы
Начало формы
Что понимают под гармоническим анализом звука?
1) установление громкости звука
2) установление частот и амплитуд тонов, входящих в состав сложного звука
3) установление возможности пения на одной и той же ноте различных гласных звуков
4) установление высоты сложного звука
Конец формы
Начало формы
Цунами
Цунами – это одно из наиболее мощных природных явлений – ряд морских волн длиной до 200 км, способных пересечь весь океан со скоростями до 900 км/ч. Наиболее частой причиной появления цунами следует считать землетрясения.
Амплитуда цунами, а значит, и её энергия зависят от силы подземных толчков, от того, насколько близко к поверхности дна находится эпицентр землетрясения, от глубины океана в данном районе. Длина волны цунами определяется площадью и рельефом дна океана, на котором произошло землетрясение.
В океане волны цунами не превышают по высоте 60 см – их даже трудно определить с корабля или самолёта. Но их длина практически всегда значительно больше глубины океана, в котором они распространяются.
Все цунами характеризуются большим запасом энергии, которую они несут, даже в сравнении с самыми мощными волнами, образующимися под действием ветра.
Вся жизнь волны цунами может быть разделена на четыре последовательных этапа:
1) зарождение волны;
2) движение по просторам океана;
3) взаимодействие волны с прибрежной зоной;
4) обрушивание гребня волны на береговую зону.
Чтобы разобраться в природе цунами, рассмотрим мяч, плавающий на воде. Когда под ним проходит гребень, он устремляется вместе с ним вперёд, однако тут же соскальзывает с него, отстаёт и, попадая в ложбину, движется назад, пока его не подхватит следующий гребень. Затем всё повторяется, но не полностью: всякий раз предмет немного смещается вперёд. В результате мяч описывает в вертикальной плоскости траекторию, близкую к окружности. Поэтому в волне частица поверхности воды участвует в двух движениях: движется по окружности некоторого радиуса, уменьшающегося с глубиной, и поступательно в горизонтальном направлении.
Наблюдения показали, что существует зависимость скорости распространения волн от соотношения длины волны и глубины водоёма.
Если длина образовавшейся волны меньше глубины водоёма, то в волновом движении принимает участие только поверхностный слой.
При длине волны в десятки километров для волн цунами все моря и океаны являются «мелкими», и в волновом движении принимает участие вся масса воды – от поверхности до дна. Трение о дно становится существенным. Нижние слои (придонные) сильно затормаживаются, не успевая за верхними слоями. Скорость распространения таких волн определяется только глубиной. Расчёт даёт формулу, по которой можно рассчитать скорость волн на «мелкой» воде: υ=gH−−−√.
Цунами бегут со скоростью, которая уменьшается с уменьшением глубины океана. Это означает, что их длина должна меняться при подходе к берегу.
Также при торможении придонных слоёв растёт амплитуда волн, т.е. увеличивается потенциальная энергия волны. Дело в том, что уменьшение скорости волны приводит к уменьшению кинетической энергии, и часть её превращается в потенциальную энергию. Другая часть уменьшения кинетической энергии тратится на преодоление силы трения и превращается во внутреннюю. Несмотря на такие потери, разрушительная сила цунами остаётся огромной, что, к сожалению, нам приходится периодически наблюдать в различных районах Земли.
Почему при подходе цунами к берегу растёт амплитуда волн?
1) скорость волны уменьшается, и внутренняя энергия волны частично превращается в потенциальную энергию
2) скорость волны уменьшается, и кинетическая энергия волны частично превращается в потенциальную энергию
3) скорость волны увеличивается, и внутренняя энергия волны частично превращается в потенциальную энергию
4) скорость волны увеличивается, и внутренняя энергия волны частично превращается в кинетическую энергию
Конец формы
Начало формы
Движения частицы воды в цунами являются
1) поперечными колебаниями
2) продольными колебаниями
3) суммой поступательного и вращательного движения
4) только поступательным движением
Конец формы
Начало формы
При подходе к берегу длина волны цунами
1) уменьшается
2) увеличивается
3) может увеличиться или уменьшиться в зависимости от скорости движения
4) не меняется
Конец формы
944867
Начало формы
Восприятие звуковых волн
Рис. 1
Слух – способность к восприятию звуковых колебаний, которая осуществляется специальными органами слуха.
Орган слуха представляет собой сложную систему, основными элементами которой являются: наружное ухо, среднее ухо и внутреннее ухо (рис. 1).
Наружное ухо состоит из ушной раковины, улавливающей звук, слухового прохода и барабанной перепонки, на которую звуковая волна оказывает давление.
Ушная раковина помогает направить колебания давления воздуха внутрь слухового прохода. Без ушных раковин мы не могли бы так хорошо слышать звук.
Примерно в 2,5 см от входа слуховой проход оканчивается барабанной перепонкой. Это тонкая мембрана, колеблющаяся назад и вперёд при изменениях атмосферного давления. Её перемещения при этом чрезвычайно малы.
Среднее ухо содержит слуховые косточки (молоточек, наковальня и стремечко) и представляет собой воздушный барабан объёмом около 0,8 см3, который отделяется от наружного уха барабанной перепонкой площадью около 64 мм2, а от внутреннего – ещё одной мембраной – овальным окном. Площадь овального окна меньше и равна примерно 3,2 мм2.
Внутреннее ухо состоит из улитки, которая заполнена вязкой жидкостью. Разные части её внутренней поверхности содержат рецепторы, чувствительные к колебаниям разной частоты.
Движение барабанной перепонки непосредственно не воспринимается нервами. Назначение костей и мембран среднего уха состоит в том, чтобы превратить колебания давления воздуха в наружном ухе в колебания давления жидкости во внутреннем ухе.
Звуковая волна оказывает давление на барабанную перепонку и поэтому с некоторой силой воздействует на неё. Эта сила с помощью системы слуховых косточек, работающих наподобие рычага, увеличивается примерно в 1,3 раза и воздействует уже на овальное окно, создавая
давление на жидкость во внутреннем ухе, пропорциональное отношению площадей мембран.
Таким образом, сочетание этих факторов обеспечивает значительное усиление звукового давления.
Переданное средним ухом давление распространяется вдоль трубки, называемой улиткой. Возникшие при этом электрические импульсы по слуховому нерву передаются в мозг.
В среднем ухе
1) звуковая волна полностью поглощается
2) колебания давления воздуха в наружном ухе преобразуются в колебания давления жидкости во внутреннем ухе
3) колебания давления воздуха превращаются в электрические импульсы
4) звуковая волна полностью отражается
Конец формы
Начало формы
Значительное увеличение давления жидкости во внутреннем ухе происходит
1) только за счёт того, что система косточек работает как рычаг, давая со стороны внутреннего уха выигрыш в силе
2) только за счёт того, что площадь барабанной перепонки больше площади овального окна
3) за счёт того, что система косточек работает как рычаг и площадь барабанной перепонки меньше площади овального окна
4) за счёт того, что система косточек работает как рычаг и площадь барабанной перепонки больше площади овального окна
Конец формы
Начало формы
Давление жидкости во внутреннем ухе превышает давление воздуха на барабанную перепонку в наружном ухе примерно в 1) 1,3 раза
2) 20 раз
3) 21,3 раза
4) 26 раз
Конец формы
fipi_mehanicheskie_kolebaniya_i_volny
Размер файла: 216 kB Загрузок: 4
fipi_mehanicheskie_kolebaniya_i_volnyИсточник