Ефект Доплера

 

  Механічна  хвиля 

   Ефект Доплера, ударна механічна хвиля   

№1

Ефектом Доплера називають зміну частоти хвиль, які реєструє приймач, внаслідок руху джерела або приймача. Наприклад, при наближенні до нерухомого спостерігача, що швидко рухається, тон звукового сигналу буде здаватися вище, ніж тон сигналу, що подається нерухомим об'єктом. Та буде здаватися нижчим, якщо об'єкт віддаляється.

42 хвилини

 

Дві задачі на механічні коливання

Задача 1. Визнвчити час польоту каменя від одного полюса Землі до другого по прямому тунелю, проритому через її центр. Густина Землі постійна, радіус дорівнює 6370км.

Р о з в’я з о к. Тіло в тунелі буде здійснювати гармонічні коливання навколо положення рівноваги, яким є центр Землі. (точка О, мал.1).

мал. 1

Звук. Акустика

  Механічна акустична хвиля 

№1

№2

Стояча хвиля

 

  Механічна стояча хвиля 

Встановлення стоячої хвилі

Особливим випадком інтерференції є утворення стоячих хвиль.

Стоячі хвилі – це результат накладання двох біжучих когерентних хвиль з однаковими амплітудами, які поширюються назустріч одна одній.  

Характерною особливістю стоячих хвиль  є наявність у ній вузлів, у яких  амплітуда хвилі дорівнює нулю, та пучностей, у яких амплітуда максимальна, причому положення вузлів і пучностей залишається незмінним у просторі.

Лабораторна робота №1 (9 клас НУШ)

 

Лабораторна робота №1 (9 клас НУШ)

"Дослідження коливань
математичного маятника"

Мета роботи: Дослідити коливання математичного маятника та встановити залежність його періоду від амплітуди. 

Обладнання: модель математичного маятника, лінійка, секундомір.

Вказівки до роботи

1. Встановити залежність періоду коливань математичного маятника від амплітуди.

2. Результати експерименту подати графічно.

3. Обчислити похибки експеримену.

4. Зробити відповідні висновки.

Лабораторну роботу №1  

 виконати на вівторок 20.10.2026 р., відповідно оформити та здати до першого уроку в а.301.

Бажаю успіху! 

Хвилі

Механічні хвилі та їх характеристики

Розглянемо пружне середовище, між частинками якого існують сили взаємодії Тіло, яке коливається в пружному середовищі, періодично діє на прилеглі до нього частинки середовища, виводячи їх з положення рівноваги і змушуючи здійснювати вимушені коливання. При цьому середовище поблизу тіла деформується і в ньому виникають пружні сили. Ці сили діють як на прилеглі до тіла частинки, намагаючись повернути їх у положення рівноваги, так і на віддаленіші від тіла частинки, виводячи їх з положення рівноваги. Віддаленіші від тіла області середовища поступово втягуються в коливальний рух.

Процес поширення коливань в суцільному середовищі, яке неперервно розподілене в просторі і має пружні властивості, називається механічним хвильовим процесом, або механічною хвилею.

При поширенні хвилі частинки середовища не рухаються разом з хвилею, а коливаються біля свого положення рівноваги.  

Основна властивість всіх хвиль є перенос енергії без переносу речовини.

Пружними (або механічними) хвилями називаються поширення коливань у пружному середовищі. Механічні (пружні) хвилі бувають поперечні і поздовжні.

Рис. 1 Поперечна механічна хвиля

Резонанс

 

Такомський міст

Механічні коливання. Резонанс

   

Масивні залізо-бетонні конструкції вигинаються немов папір

Кожне тіло характеризується власною частотою вільних незгасаючих коливань. Якщо на коливальну систему подіяти зовнішньою періодичною силою, частота коливання якої майже дорівнює частоті вільних коливань тіла, то різко зростає амплітуда коливань системи. Дане явище у фізиці називають резонансом.

Інша фаза коливань мосту

Явище резонансу може бути причиною руйнування машин, будівель, мостів, якщо їх власні частоти співпадають з частотою періодично діючої сили. Тому, наприклад, двигуни в автомобілях встановлюють на спеціальних амортизаторах, а військовим підрозділам при русі по мосту забороняється йти «в ногу». 

Коливальний механічний рух

 

Механічні коливання

повторення

Пружинний маятник

Коливаннями або коливальними рухами називають такі види механічного руху чи зміни стану системи, які періодично повторюються в часі, наприклад, механічні коливання тіла на пружині, коливання маятників, коливання струн, вібрації фундаментів будівель, електромагнітні коливання в коливальному контурі.

За фізичною природою коливання поділяють на: 

механічні та електромагнітні.

За характером коливань - 

на вільні, вимушені та автоколивання.

Хоча коливання досить різноманітні за своєю фізичною природою, але вони мають спільні закономірності й описуються однотипними математичними методами.

Механічні коливання - періодичне зміщення тіла то в один, то в другий бік відносно положення рівноваги.

Механічна система, в якій одне або декілька тіл можуть здійснювати коливальні рухи, називають коливальною системою.

Коливання, які відбуваються лише під дією внутрішніх сил, називають вільними. 

Готуємось...

 

Задача 
на вівторок 29.09.2026 р.

Опрацювати та переписати в зошит з лекцій на вівторок)

Перевірятиму.

Несподівана аналогія

 

 

• Відомі наступні правила знаходження загального опору при послідовному та паралельному з'єднанні резисторів (рис.1). Їх легко отримати, використовуючи закон Ома для однорідної ділянки кола. В курсі електродинаміки в старших класах ми познайомимось із паралельним та послідовним з'єднанням конденсаторів, індуктивностей, джерел.  

• Проте схожі з'єднання можна зустріти і в механіці. Наприклад: дві пружини жорсткостями к(1) та к(2) відповідно, з'єднано паралельно.  Легко  довести, що, внаслідок заміни цих двох  пружин  однією  жорсткості   к   не  спостерігатиметься  жодних   змін   якщо     к = к(1) + к(2). Отже:

• при паралельному з"єднанні пружин сумарна жорсткість дорівнює  алгебраїчній  сумі жорсткостей всіх пружин ( рис. 2.1 ). 

• Слід зауважити, що всі пружини в процесі деформації повинні перебувати  в рівних умовах.

Повна механічна енергія

Енергія.  

Закон збереження 

повної механічної енергії  

короткий конспект розширеної лекції

Енергія – це скалярна фізична величина яка є мірою різних форм руху матерії та є характеристикою стану системи (тіла) і визначає максимальну роботу, котру може виконати тіло (система).

Тіла володіють енергією:

• 1. кінетичною енергією – внаслідок руху масивного тіла;

• 2. потенціальною енергією – внаслідок взаємодії з іншими тілами, полями; 

• 3. тепловою (внутрішньою) енергією – внаслідок хаотичного руху і взаємодії своїх молекул, атомів, електронів…

Повну механічну енергію складають кінетична та потенціальна енергія.

Кінетична енергія – енергія руху

Кінетична енергія масивного тіла m, яке рухається поступально зі швидкістю v шукають за формулою:

Е_к = К = mv²/2

Кінетична енергія системи n масивних тіл:

де К_і – кінетична енергія і-того тіла.

Значення кінетичної енергії матеріальної точки або тіла залежить від вибору системи відліку, але не може бути від’ємною:

К≥0.

Теорема про кінетичну енергію:

Зміна ∆К кінетичної енергії тіла при його переході із одного положення в друге дорівнює роботі А всіх сил, які діють на тіло:

А = ∆К = К₂ – К₁ .

Похила площина

 

Поняття похилої площини

 ККД похилої площини

ознайомитись, зрозуміти та запам'ятати

Обчислюючи роботу, яку виконують транспортні засоби, слід враховувати рухи не лише по-горизонталі, але і по схилах і підйомах.

Схилом або підйомом називають негоризонтальну ділянку шляху, залежно від того, в якому напрямі розглядається рух.

мал. 1

При русі по схилу (підйомі) розрізняють: l – довжину, h – різницю висот або рівнів початку і кінця підйому, b – основу, і – крутизну схилу (або підйому).

Крутизною схилу (або підйому) називають скалярну величину, що визначається відношенням різниці висоти до основи 

і = h/b = tgα

Одиницею виміру крутизни є проміле, тобто тисячна частка одиниці ‰. 

На залізницях підйоми дуже невеликі за крутизною і становлять 2˚-3˚ або до і = 0,030. На автодорогах підйоми бувають значно крутіші. Підйоми та схили долають не лише потяги та авто, але і річковий транспорт.

Розглянемо сили, котрі діють на тіло (наприклад, транспортний засіб), котре знаходиться на похилій площині (v = 0):  

 - сила тяжіння  F_тяж = mg, 

 - реакція опори  N, 

 - сила тертя  F_т.

Сили та системи тіл

 

Класифікація сил та систем

Сила – це векторна фізична величина, яка є характеристикою міри взаємодії між тілами.

Сила, як векторна величина, характеризується:

1.  величиною;

2.  напрямком;

3.  точкою прикладання.

У природі зустрічається безліч найрізноманітніших сил: сила Ампера, сила Лоренца, сила кулонівської взаємодії, сила Коріоліса, неінерціальні сили, доцентрова сила, сила Архімеда, сила тяжіння, сила пружності, вага тіла, сила Всесвітнього тяжіння, і т. д. Проте видів взаємодій існує лише чотири: гравітаційна, електромагнітна, сильна та слабка. І кожна сила зі всього різноманіття сил визначає лише якусь з цих чотирьох взаємодій.

Сили поділяють на:

1.потенціальні (консервативні) та 

2.непотенціальні (неконсервативні)

Потенціальними називають сили, робота яких залежить лише від початкового та кінцевого положень і не залежить від форми траєкторії. Робота по замкненому контурі потенціальних сил завжди дорівнює нулеві. Приклади таких сил: сила тяжіння, сили пружності.

Непотенціальними називають сили, робота яких залежить від форми траєкторії. Робота таких сил по замкненому контурі відмінна від нуля. Прикладом таких сил є сили тертя та сили опору.

Робота сили пружності

 

 Робота змінної сили

опрацювати, зрозуміти та вивчити!!!

Три задачі

Механіка рідин та газів

 опрацювати, зрозуміти, вивчити та переписати в зошит з лекцій 

Рух рідин

Рівняння неперервності: задача

Ознайомитись із новою задачею на новий матеріал, опрацювати її розв'язок та переписати в зошит з лекцій.

Вакуумний аеростат

Дещо про збільшення 

підіймальної сили...

Чому не будують вакуумних аеростатів чи дирижаблів?  

Адже відомо, що чим легшим газом заповнено кулю, тим більша у неї підіймальна сила. Справді, при сталому об’ємі V аеростата архімедова сила F_a = ρ_пgV залишається сталою, а сила тяжіння газу  m_гg = ρ_гgV буде тим меншою, чим менша густина газу. 

Тоді підіймальна сила 

F_п = ρ_пgV – ρ_гgV = (ρ_п  - ρ_г)gV

буде тим більша, чим менша густина газу. Саме з цієї причини аеростати та дирижаблі заповнюють гелієм або воднем. Але чому тоді не будують вакуумних аеростатів та дирижаблів, адже в цього літаючого засобу підіймальна сила буде найбільшою?

Причин, по яких досі не реалізовано цей проект є дві.

Контрольна робота. Результати

Динаміка 

попередні результати задач контрольної роботи

Апеляція завтра (24.10.2025 р.) на уроці. 

Вишиванка не допомогла! Потрібні знання та навики.

Контрольна робота. Аналіз

 

Динаміка 

аналіз задач контрольної роботи

YouTube канал вчителя треба переглядати. 

Там може бути дуже цінна інформація!!!

Короткі пояснення 

до розв'язків задач з контрольної роботи 

для учнів 8 - В класу.

Оцініть свою оцінку.

Порівняйте з оцінкою вчителя.

Атм. тиск

Атмосферний тиск -

наочно

Пригадуємо величину атмосферного тиску

та його дію.