Вълнов процес. Пренасяне на енергия
В този урок научаваме какво е механична вълна. Когато една частица от еластична среда трепти, тя увлича съседните и трептенето се предава нататък със закъснение. Така в средата се разпространява вълна. Частиците само трептят около своите места, а вълната пренася енергия, без да пренася вещество. Механичните вълни не могат да се разпространяват във вакуум, защото им трябва среда.
Какво да запомним
- Механична вълна: разпространение на трептения в еластична среда.
- За вълна са нужни източник на трептения и еластична среда.
- Вълната пренася енергия, но не и вещество.
- Частиците трептят с честотата на източника.
- Във вакуум механични вълни няма.
Пример
Поплавък на езеро само се издига и спуска, когато под него минава вълна, но не се премества към брега.
Проверете се: 15 въпроса
Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.
Какво е механична вълна?
- Пренасяне на вещество от едно място на друго
- Трептене на едно тяло около равновесното му положение
- Разпространение на трептения в еластична среда
- Разпространение на светлина във вакуум
Отговор: Разпространение на трептения в еластична среда
Трептенията на една частица се предават на съседните и процесът се разпространява в средата.
Какво е необходимо, за да възникне механична вълна?
- Само източник на светлина
- Източник на трептения и еластична среда
- Вакуум и магнит
- Електричен ток и проводник
Отговор: Източник на трептения и еластична среда
Без трептящ източник няма какво да се разпространява, а без среда няма през какво.
Какво прави поплавък на водата, когато под него минава вълна?
- Трепти нагоре-надолу около едно място
- Отнася се от вълната до брега
- Остава напълно неподвижен
- Потъва на дъното
Отговор: Трепти нагоре-надолу около едно място
Вълната пренася енергия, но не пренася веществото; поплавъкът само трепти.
Защо кръговите вълни от камък, хвърлен в езеро, отслабват с отдалечаването?
- Скоростта на вълната намалява до нула
- Честотата на вълната се увеличава
- Водата поглъща цялата енергия веднага
- Енергията се разпределя по все по-дълга окръжност и част от нея се губи
Отговор: Енергията се разпределя по все по-дълга окръжност и част от нея се губи
Една и съща енергия се разпределя на все по-голяма дължина на фронта, а триенето отнема още част.
Кои частици на средата трептят еднакво (в една и съща фаза)?
- Частиците, отдалечени на половин дължина на вълната
- Частиците, отдалечени на четвърт дължина на вълната
- Частиците, отдалечени на една дължина на вълната
- Частиците, отдалечени на една амплитуда
Отговор: Частиците, отдалечени на една дължина на вълната
Дължината на вълната е най-малкото разстояние между точки, които трептят в една и съща фаза.
Какво пренася механичната вълна?
- Вещество, без да пренася енергия
- И вещество, и енергия
- Само заряд
- Енергия, без да пренася вещество
Отговор: Енергия, без да пренася вещество
Частиците само трептят около местата си, а напред се предава енергията.
Може ли механична вълна да се разпространява във вакуум?
- Да, най-бързо е във вакуум
- Не, тя се нуждае от среда
- Да, но само напречна
- Само ако е много силна
Отговор: Не, тя се нуждае от среда
Механичната вълна се предава чрез взаимодействието между частиците на средата.
Каква е честотата на трептене на частиците на средата спрямо честотата на източника на вълната?
- Два пъти по-голяма
- Същата
- Два пъти по-малка
- Зависи от разстоянието
Отговор: Същата
Всяка частица повтаря трептенето на източника със закъснение, но със същата честота.
Какво става с механична вълна, когато срещне твърда преграда, например брега?
- Изчезва без следа
- Ускорява се
- Превръща се в звук
- Отразява се
Отговор: Отразява се
Вълната се отразява и се връща назад; така се получава и ехото при звука.
Защо при вълна съседните частици на средата започват да трептят със закъснение една спрямо друга?
- Трептенето се предава от частица на частица чрез взаимодействие за крайно време
- Защото частиците имат различни маси
- Защото източникът трепти неравномерно
- Защото всяка частица има собствен източник
Отговор: Трептенето се предава от частица на частица чрез взаимодействие за крайно време
Затова вълната се разпространява с определена, крайна скорост.
Кое е пример за механична вълна?
- Светлината от Слънцето
- Радиовълните
- Вълните по водата
- Рентгеновите лъчи
Отговор: Вълните по водата
Вълните по водата са трептения на частиците на водата, т.е. механична вълна.
Как се нарича средата, чиито частици са свързани и предават трептенето една на друга?
- Еластична среда
- Вакуум
- Изолираща среда
- Магнитна среда
Отговор: Еластична среда
В еластичната среда частиците си взаимодействат и предават трептенето.
Кое показва, че морските вълни пренасят енергия?
- Водата е солена
- Вълните ронят брега
- Водата изстива
- Поплавъкът стои на място
Отговор: Вълните ронят брега
Вълните извършват работа върху скалите на брега, значи носят енергия.
Хвърляме камък в езеро. Какво се разпространява от мястото на удара към брега?
- Водата от центъра
- Камъкът
- Въздухът над водата
- Трептенето (енергията)
Отговор: Трептенето (енергията)
Водата само трепти на място, а от частица на частица се предава трептенето и с него енергията.
Удряме края на опънато въже, дълго 8 m. Вълната стига другия край за 2 s. Каква е скоростта ѝ?
- 16 m/s
- 4 m/s
- 0,25 m/s
- 10 m/s
Отговор: 4 m/s
u = s/t = 8/2 = 4 m/s.