Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Свидетельство о публикации

Автоматическая выдача свидетельства о публикации в официальном СМИ сразу после добавления материала на сайт - Бесплатно

Добавить свой материал

За каждый опубликованный материал Вы получите бесплатное свидетельство о публикации от проекта «Инфоурок»

(Свидетельство о регистрации СМИ: Эл №ФС77-60625 от 20.01.2015)

Инфоурок / Физика / Статьи / СТАТЬЯ ПО ФИЗИКЕ НА ТЕМУ " ТОЛҚЫНДЫҚ ҚОЗҒАЛЫС"
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 28 июня.

Подать заявку на курс
  • Физика

СТАТЬЯ ПО ФИЗИКЕ НА ТЕМУ " ТОЛҚЫНДЫҚ ҚОЗҒАЛЫС"

библиотека
материалов

Толқындық қозғалыс

1) Өткен тарауда біз жеке тербелмелі жұйелердегі тербелістерді қарастырдық.Алайда дене тербелетін ортада қандай құбылыс болатыны қарастырылмады.Әрине,ортаның да дене тербелісінен тыс қалмайтыны анық.

Сендерге суға лақтырылған тастың түскен жерінде пайда болатын судың ұйытқуы жақсы таныс.Тас түскен жердегі су ығысады да,ол жерде ойыс пайда болады.Ойыс төңірегінде ығысқан су дөңгелек сақина пішінді өркеш түзеді.Бұл өркеш сол мезетте-ақ жан-жағына қарай кеңейе отырып ,тастың түскен жерінен алыстай бастайды.Біріншіден кейін екінші,содан соң үшінші т.с.с өркештер пайда болады.Өркештер бір-бірінен ойыстармен бөлінеді.Біз байқаған бұл процесс толқындық қозғалыс боып табылады.Мұндағы ең маңызды анықтап алатын жай-судың толқынмен ығыспайтындығы.Егер сол толқын бетіне суда қалқып жүретін кез келген денені (қалтқы,ойыншық

қайық тал қабығы,т.б.)тастасақ,онда олардың жағалауға жақындамайтынын,тек сол толқынның өркештеріне келгенде көтеріліп,ойыстарына келгенде төмен түсіп,тербеліп қана тұратынын байқауға болады.

2)Тербелістердің серпімді ортаның бір бөлшегінен екінші бір бөлшегіне таралу процесі механикалық толқын деп аталады.

Ортаның бөлшегі тербеліс жасауы үшін оған энергия берілуі қажет.Бұл энергия толқын көзінен немесе тербелмелі қозғалысқа түскен көршілес бөлшектерден беріледі.Сондықтан серпімді ортада тербелістердің таралуы кезінде энергияның бір бөлшектен екінші бөлшекке берілуі жүзеге асады,бірақ тербелістегі бөлшектер толқынмен тасымалданбайды.Бұдан шығатын қорытынды:

толқын тербелістегі бөлшектерді тасымалдайды,тек энергияны ғана тасымалдайды.

Біз қарастырған мысалдардағы толқындар-көлденең толқындар деп аталады,өйткені орта бөлшектері толқынның таралу бағытына перпендикуляр бағытта тербеледі

Бөлшектерінің тербелісі толқынның таралу бағытына перпендикуляр бағытта жүзеге асатын толқынды көлденең толқын деп атайды.

Мұндай толқынды мектептегі толқындық машина көмегімен бақылау өте ыңғайлы,мұнда орта бөлшектерінің рөлін атқаратын кішкене шарлар вертикаль бойымен тербеледі,ал толқын ойыстарымен және өркештерімен кезектесе отырып,горизонталь бойымен ығысады.

Сондықтан да,енді бізге суға лақтырылған тастың түскен жерінен тарайтын толқындар неліктен,мысалы, қалтқыны жағаға қарай итермейтіні де түсінікті болады.Қалтқының қозға лысы да оның астындағы су бөлшектерінің қозғалысы сияқты:ол тек жоғары-төмен қарай секіріп ,тербелмелі қозғалысқа түседі.

Көлденең толқындар бір қабаттың екінші қабатқа қатысты ығысуы кезінде пайда болатын серпімділік күштері әректінен ғана туындайды.Мұндай қасиет тек қатты денелерге ғана тән.Сұйықтар мен газдарда олардың аққыштығы салдарынан қабаттардың ығысуы кезінде серпімділік күштері пайда болмайды.

Алайдабіз жоғарыда сұйық бетінде де көлденең толқындар пайда болуы мүмкін екенін қарастырдық.Бірақ олар серпімділік күші әрекетінее емес,ауырлық және беттік керілу күштері әркетінен туындайды,сондықтан да оларды кейде гравитациялық толқындар деп те атайды.Теңіз толқындары-тек дене бетін қамтитын толқындық қозғалыс мысалдарының бірі.Тереңдік артқан сайын толқулар тез өше бастайды.

3)Толқынның маңызды сипаттамасына толқын ұзындығы жатады.Толқын ұзындығын гректің λ әрпімен белгілейді.

Толқын ұзындығы-Т периодқа тең уақыт аралығында толқын таралатын арақашықтық.

Басқаша айтқанда,толқын ұзындығы деп толқын ішіндегі бірдей қозғалатын және тепе-теңдік күйінен ауытқулары да бірдей болатын ең жақын екі нүктенің арақашықтығын айтамыз.

λ толқын ұзындығының бөлшектердің Т тербеліс периодына қатынасы арқылы анықталатын физикалық шама толқын жылдамдығы деп аталды.

V=λ / T

Ал Т тербеліс периоды v тербеліс жиілігімен Т=1/ v қатынасы арқылы байланысатындығын еске түсірсек,онда толқын жылдамдығын v=λv

өрнегімен анықталады.

4)Көлденең толқындардан басқа толқынның таралу бағытында тербелуі кезінде бойлық толқындар да болады.Бойлық толқындардың пайда болуын бір ұшы тірекке бекітілген серіппенің көмегімен бақылайық.Егер серіппенің бос ұшы жағынан соғатын болсақ , онда серіппе бойымен сиреулер мен шоғырланулардан тұратын толқын жүгіріп өтеді.

Бөлшектерінің тербелісі толқынның таралуы бойында жүзеге асатын толқынды бойлық толқын деп атайды.

Бұл толқынды толқындық машина көмегімен бақылау өте ыңғайлы. Онда кішкене шарлар горизонталь бойымен тербеледі және толқын да горизонталь бойымен таралады.

Толқын жылдамдығын жиілікпен және толқын ұзындығымен байланыстыратын көлденең толқынға қатысты формула бойлық толқын үшін де жарамды.Бойлық толқын кез келген газ тәрізді,сұйық ,қатты орталарда пайда болып,таралады.Өйткені осы орталардың бәрінде сығылу немесе созылу кезінде көршілес қабаттардың арасында әрекет ететін серпімділік күштері пайда болады.










Дыбыс

Тербеліс жиілігі 16 Гц-тен 20000 Гц-ке дейінгі механикалық толқындар адамда дыбыс әсерін тудырады.Сондықтан мұндай толқындарды дыбыс толқындары немесе акустикалық толқындар (грек.akustikos-дыбыс деген сөзінен шыққан)деп атайды.

Жиілігі 20000 Гц-тен жоғары толқындар-ульрадыбыстар ,16 Гц-тен төмені –инфрадыбыстар деп аталады.Бұл дыбыстарды адам құлағы қабылдамайды.Кейбір тіршілік иелері 20-30 мың Гц-ке (мысалы,жарқанаттар 21 мың Гц-ке ,дельфиндер-28 мың Гц-ке дейігі тербелістерді)қабылдай алады.

Денелердің тербелісі дыбыс туындауының себепкері болып табылады,алайда көп ретте мұндай тербелістер көзге елеусіз болуы мүмкін.Бұған,мысалы,домбыраның дыбыс шығарып тұрған ішегіне қолымызды сәл ғана тигізіп көз жеткізуге болады.Егер ішекті қаттырақ бассақ,онда дыбыс көзінің тербелісі тоқтағандықтан,дыбыс шықпайды.

Дыбыс таралу үшін дыбыс көзі мен дыбыс қабылдағыш арасында серпімділік қасиеті бар қандай да бір орта болуы тиіс.Ауасы жоқ бостықта дыбыс толқындары тарала алмайды,онда тербелістеріжеткізетін зат бөлшек-

тері жоқ.Әдетте,дыбыс біздің құлағымызға ауа арқылы жетеді.Сонда ауада дыбыс толқындары қалай таралады деген сұрақ туындайды.

Дыбыс барлық ортада таралады.Қарапайым бақылаулар дыбыс әр түрлі ортада белгілі бір жылдамдықпен таралатынын көрсетеді.Алайда оның таралу жылдамдығы зат бөлшектері бір-бірімен күштірек байланысқан орталарда үлкенірек болатынын атап өтеміз,өйткені ондай орталардың деформациясы кезінде туындайтын серпімділік күштері де көбірек болады.




















Дыбыстың сипаттамалары

1)Дыбысты сипаттау үшін біздің дыбысты қабылдауымызбен байланысты дыбыс қаттылығы,тонның биіктігі,тембр сияқты арнайы физикалық шамалар енгізіледі.

Дыбыстың қаттылығы неге байланысты болатынын анықтау үшін камертонды пайдаланамыз.Камертон-доға тәрізді қысқа сапталған метал таяқша,оның көмегімен музыкалық дыбыс алуға болады.

Камертондардың немесе басқа гармоникалық тербеліс жасайтын денелердің шығаратын дыбыстары музыкалық дыбыстар деп аталады.

Камертонның бір тармағын таяқшамен ұрсақ ,белгілі бір дыбыс естиміз.Камертонның екі тармағы да, тербеліп қоршаған ауада дыбыс толқынын тудырады.Енді оның тармақтарының біріне инені бекітейік,осыдан кейін оның ине бекітілген тармағын қарайтылған әйнек үстімен жүргізсек,дыбыс шығарыптұрған камертонның гармоникалық (синусоида-

лық)тербелісінің графигін аламыз.Гармоникалық тербеліс тербелістердің ең қарапайым түрі болып табылады,сондықтан камертонның гармоникалықдыбысын да қарапайым дыбыс деп санаймыз.Әдетте,мектеп камертондары бірінші октаваның «ля» нотасына сәйкес келетін дыбыс шығарады.

Камертонды таяқшамен неғұрлым қаттырақ ұрсақ,ол соғұрлым қаттырақ дыбыс шығарады және камертонның тармақтары едәуір үлкендеу амплитудамен тербелетін болады.Камертонды ақырынырақ ұру,амплитудасы кіші тербеліс тудырады,бұл кезде бәсең дыбыс шығарады.

Дыбыс қаттылығы дыбыс шығаратын дененің тербелістер амплитудасымен анықталады.

2)Дыбыстың биіктігі неге тәуелді болатынын анықтау үшін екі камертон алып,оларды дыбыс шығаруға мәжбүр етеді.Егер олардың тербеліс графиктерін салса ,онда кішірек камертонның тербеліс жиілігі үлкенірек камертондікінен көп болатынын байқауға болады.Демек ,дыбыс биіктігі тербеліс жиілігімен анықталады.

Бұл қорытындыны дыбыс генераторынан (1),дыбыс зорайтқыштан (2)және осциллографтан тұратын құрылғының көмегімен де тексеруге болады.Белгілі бір жиіліктегі дыбыс толқынын басқаша тон деп атайды.Сондықтан көбінесе дыбыс биіктігін дыбыс тоны деп атайды.Біз еститін дыбыстар тон биіктігімен еркшеленетін болады.Жиілігі аз дыбысқа төмен тон,ал жиілігі жоғары дыбысқа биігірек тон сәйкес келеді.,

Тон биіктігі тербеліс жиілігімен анықталады,яғни тербеліс жиілігі үлкен болса,тон да биігірек болады.

Адам даусын тон биіктігі бойынша бірнеше диапазонға бөледі:бас (80-150Гц),баритон (110-149 Гц),тенор (130-520),дискант (260-1050 Гц),колоратуралық сопрано (1400 Гц-ке дейін).

3)Дыбыстың тағы да бір маңызды сипаттамасы оның бояуы немесе музыканттардың айтуынша,оның тембрі болып табылады.

Тембр-адамның дауысына немесе аспаптың үніне өзіндік бояу беретін дыбыстың сапасы.

Дыбыстың тембрі бойынша біз кімнің сөйлеп жатқанын ести аламыз,яғни дыбыс тембрі бойынша дыбыс көзі анықталады.Мысалы,қаттылығы да,жиілігі де бірдей дыбыстардың әр түрлі музыкалық аспаптардағы үні түрліше шығады.бірдей нота түрліше орындалады.

Денелердің гармоникалық тербелістерді синусоидалық толқындар деп аталатын толқындарды туғызады.Алайда нақты дыбыстың белгілі бір жиілігі

бар тербеліс жасауы өте сирек кездеседі.Әдетте дыбыс көзінің тербелісі кезінде пайда болатын толқындардың пішіні күрделі болып келеді.

4)Әр түрлі шулардың музыкалық дыбыстардан ерекшелігі сол,оларға қандай да бір белгілі тербеліс жиілігі сәйкес келмейді.

Шу-әр түрлі жиіліктегі дыбыстардың ретсіз қабаттасуы болып табылады.

Адамды қалыпты күйінен шығаратын шу-көз шағылыстыратын жарықтан,улы газдан,күйіп қалудан туындайтын салдар сияқты зиянды әсер етеді.

Шуға бұрын көп көңіл бөлінбейтін,ол өркениет пен техника дамуымен ілесе жүретін салдар ретінде түсіндіріледі.Алайда қазіргі кезде шу адам денсеулығына кері әсерін тигізе бастады.Шу деңгейінің жоғары болуы құлақтың дыбыс қабылдауын нашарлатады және оның организмнің жүйке-психологиялық әректіне тигізетін зияны өте зор,оның байқаусыз әсері шу ауруына әкелуі мүмкін.

Адамды шудың теріс ықпалынан қорғау үшін денсаулық сақтау мекемелері шудың шекті деңгейінің сындық санитарлық нормаларын бекіткен.Осы нормаларға сәйкес шудың қаттылық деңгейі 30-40 дб-ден артпауы тиіс.


Подайте заявку сейчас на любой интересующий Вас курс переподготовки, чтобы получить диплом со скидкой 50% уже осенью 2017 года.


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Автор
Дата добавления 06.04.2016
Раздел Физика
Подраздел Статьи
Просмотров209
Номер материала ДБ-013288
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх