Методический материал на тему 'Механические колебания' (9 класс)

В Сибири относительно защиты диких пчел, которые строят свои ульи в

дупле дерева, от медведя, лесники вешают на крепкой бечевке колоду. Ее

размещают немного ниже дупла, именно на пути медведя. Медведь, влезая на

дерево, отталкивает колоду в сторону.

Вопрос к классу 1. Что происходит дальше?

(Действительно, колода возвращается и больно бьёт медведя. Это

продолжается многократно, пока обессиленный медведь не падает с дерева).

Вопрос к классу 2. Как одним словом назвать движение, осуществляемое

колодой?

(Действительно. Это колебание).

КОНКУРС КАПИТАНОВ (игра «Алфавит»)

А- размах колебаний (амплитуда)

Б - колебание сердца, пульса (битье);

В - два вида колебаний (свободные и вынужденные);

Г - единица измерения частоты (герц);

Д - количество колебаний за 1 секунду, если период равняется 0,5 сек. (два);

Е* - количество колебаний за один период (одно);

Ж - десерт, который колеблется (желе);

Из - свободные колебания называются (затухающими);

И - колеблется в швейной машинке (игла);

К - периодически повторяемые движения (колебания);

Л - осуществляет колебание на ветке дерева (лист);

М - осуществляет колебание в часах (маятник);

Н - название буквы, которая помечает частоту (ню);

П - время одного полного колебания (период);

Р - амплитуда по существу (размах)

С - единица измерения периода (секунда);

Т - причина угасания колебаний (трение);

В - колеблется с ответом около доски (ученик);

Ф - помогает писать на доске на уроке (фломастер);

Х- период, амплитуда, частота - одним словом (характеристики);

Ц - возникают в океане в результате колебаний земной коры (цунами);

Ч - количество колебаний за единицу времени (частота);

Ш* - частота колебаний 1 герц, что это значит (1 колебание за секунду);

Щ - предмет гигиены, который осуществляет колебание утром и вечером (зубная щетка).

ГРУППА 1.

1. Приведите свои примеры колебаний.

2. Найдите в предложенном ряду лишнее словосочетание:

движение поплавка на поверхности воды; движение Луны вокруг Земли; движение качелей; движение пилы при распиловке дров.

3. Дайте определение периоду и частоты колебаний.

4. Записать формулы определения Т, ν и связь между ними.

5. Выберите из предложенных вариантов определение свободных и вынужденных колебаний.

1) Колебания, которые происходят в колебательной системе за счет внутренних сил после выведения системы из положения

2) Колебания, какие происходят в колебательной системе под действием периодических внешних сил.

6. Из приведенных примеров выберите примеры свободных и вынужденных колебаний, дополните своими примерами (по одному примеру каждого вида):

1) движение иглы в швейной машинке;

2) движение цветка под действием ветра;

3) движение автомобильных "дворников";

4) движение качели;

5) движение "куклы - Неваляшки";

6) движение пилы при распиловке дров.

7. Маятник совершил 20 колебаний за 1 мин. 20 с. Найти период и частоту колебаний.

8. Подготовьте пересказ.

Пирамида Кукулькана - одно из немногих архитектурных сооружений, сохранившихся в древнем городе майя Чичен-Ица. Если встать прямо напротив главной лестницы пирамиды и хлопнуть в ладоши, можно услышать в ответ «чирикающее» эхо, очень похожее на звук кетцалей - птиц, почитаемых индейцами Мезоамерики.

При охоте летучая мышь сканирует пространство вокруг себя сериями ультразвуковых криков, а при обнаружении жертвы издаёт ещё более быструю серию криков для точного определения её местоположения. В этот самый момент другая мышь-конкурент может произвести специальный звук, названный учёными sinFM. Он накладывается на крик первой мыши, от чего та в большинстве случаев промахивается мимо жертвы.

9. Конкурс капитанов.

ГРУППА 2

1. Приведите свои примеры колебаний.

2. Найдите в предложенном ряду лишнее словосочетание:

движение поплавка на поверхности воды; движение Луны вокруг Земли; движение качелей; движение пилы при распиловке дров.

3. Дайте определение периоду и частоты колебаний.

4. Записать формулы определения Т, ν и связь между ними.

5. Выберите из предложенных вариантов определение свободных и вынужденных колебаний.

1) Колебания, которые происходят в колебательной системе за счет внутренних сил после выведения системы из положения

2) Колебания, какие происходят в колебательной системе под действием периодических внешних сил.

6. Из приведенных примеров выберите примеры свободных и вынужденных колебаний, дополните своими примерами (по одному примеру каждого вида):

1) движение иглы в швейной машинке;

2) движение цветка под действием ветра;

3) движение автомобильных "дворников";

4) движение качели;

5) движение "куклы - Неваляшки";

6) движение пилы при распиловке дров.

7. Маятник совершил 20 колебаний за 1 мин. 20 с. Найти период и частоту колебаний.

8. Подготовьте пересказ.

Австралийская птица лирохвост имеет самый сложный голосовой орган среди воробьинообразных. Это позволяет ей имитировать пение любой другой птицы и крики многих животных, например, коал или динго. Кроме того, существуют многочисленные свидетельства мастерского подражания лирохвостов звукам искусственного происхождения: бензопилы, автомобильного двигателя и клаксона, выстрела из ружья, плача ребёнка и многих других.

Недалеко от австралийского города Аделаида находится водохранилище Баросса, которое ограждает полукруглая плотина, построенная на рубеже 19-20 веков. За свои акустические свойства дамба получила прозвище «Шепчущая стена». Дело в том, что произнесённые даже шёпотом слова около одного конца стены будут хорошо слышны на другом конце, находящемся на расстоянии более 100 метров.

9. Конкурс капитанов.

ГРУППА 3

1. Приведите свои примеры колебаний.

2. Найдите в предложенном ряду лишнее словосочетание:

движение поплавка на поверхности воды; движение Луны вокруг Земли; движение качелей; движение пилы при распиловке дров.

3. Дайте определение периоду и частоты колебаний.

4. Записать формулы определения Т, ν и связь между ними.

5. Выберите из предложенных вариантов определение свободных и вынужденных колебаний.

1) Колебания, которые происходят в колебательной системе за счет внутренних сил после выведения системы из положения

2) Колебания, какие происходят в колебательной системе под действием периодических внешних сил.

6. Из приведенных примеров выберите примеры свободных и вынужденных колебаний, дополните своими примерами (по одному примеру каждого вида):

1) движение иглы в швейной машинке;

2) движение цветка под действием ветра;

3) движение автомобильных "дворников";

4) движение качели;

5) движение "куклы - Неваляшки";

6) движение пилы при распиловке дров.

7. Частота колебаний стометрового железнодорожного моста равна 2 Гц. Определите период этих колебаний.

8. Подготовьте пересказ.

Звук, издаваемый млекопитающими, образуется в гортани за счёт прохождения воздуха через голосовые складки. Чем больше размер и вес складок, тем ниже может получиться звук, именно поэтому небольшие зверьки обычно пищат и не способны трубить, как слоны. Единственным исключением являются коалы - во время брачного сезона самцы могут привлекать самок очень громкими и низкими звуками вплоть до 27 Гц. Удаётся им это за счёт дополнительной пары голосовых связок, расположенных в месте слияния носоглотки и ротоглотки и значительно превосходящих гортанные складки размером и весом.

В японских замках и храмах для того, чтобы чужому человеку было трудно прокрасться незамеченным, часто устанавливали так называемые «соловьиные полы». Доски пола прибивались к жердям креплением в форме перевёрнутой буквы V, что вызывало напоминающий птичий щебет звук, когда доска оказывалась под давлением. Причём хождение на цыпочках только усиливало эффект, так как давление на пол в этом случае было выше, чем от полной стопы.

9. Конкурс капитанов.

ГРУППА 4

1. Приведите свои примеры колебаний.

2. Найдите в предложенном ряду лишнее словосочетание:

движение поплавка на поверхности воды; движение Луны вокруг Земли; движение качелей; движение пилы при распиловке дров.

3. Дайте определение периоду и частоты колебаний.

4. Записать формулы определения Т, ν и связь между ними.

5. Выберите из предложенных вариантов определение свободных и вынужденных колебаний.

1) Колебания, которые происходят в колебательной системе за счет внутренних сил после выведения системы из положения

2) Колебания, какие происходят в колебательной системе под действием периодических внешних сил.

6. Из приведенных примеров выберите примеры свободных и вынужденных колебаний, дополните своими примерами (по одному примеру каждого вида):

1) движение иглы в швейной машинке;

2) движение цветка под действием ветра;

3) движение автомобильных "дворников";

4) движение качели;

5) движение "куклы - Неваляшки";

6) движение пилы при распиловке дров.

7. Частота колебаний стометрового железнодорожного моста равна 2 Гц. Определите период этих колебаний.

8. Подготовьте пересказ.

Если подключить обычные наушники ко входу микрофона, их можно использовать как микрофон. Упрощённо конструкция наушников и микрофона одинакова: мембрана подключена к катушке с проводом, находящейся в магнитном поле постоянного магнита. В наушниках при обычном использовании подаваемый на катушку ток преобразуется в колебания мембраны, а в микрофоне - наоборот.

Дело в том, что в ушную улитку - часть внутреннего уха, ответственного за звуковое восприятие - звук может попадать двумя путями. Внешний путь - через слуховой канал, барабанную перепонку и среднее ухо, а внутренний - непосредственно через ткани головы, которые усиливают низкие частоты голоса. Таким образом, в момент говорения мы воспринимаем свой голос как комбинацию внешнего и внутреннего звука, а во время прослушивания записи задействован только наружный канал. Кстати, в редких случаях из-за порока внутреннего уха его чувствительность настолько повышена, что человек постоянно слышит звук своего дыхания и даже звук вращения глазных яблок.

9. Конкурс капитанов.

ГРУППА 5

1. Приведите свои примеры колебаний.

2. Найдите в предложенном ряду лишнее словосочетание:

движение поплавка на поверхности воды; движение Луны вокруг Земли; движение качелей; движение пилы при распиловке дров.

3. Дайте определение периоду и частоты колебаний.

4. Записать формулы определения Т, ν и связь между ними.

5. Выберите из предложенных вариантов определение свободных и вынужденных колебаний.

1) Колебания, которые происходят в колебательной системе за счет внутренних сил после выведения системы из положения

2) Колебания, какие происходят в колебательной системе под действием периодических внешних сил.

6. Из приведенных примеров выберите примеры свободных и вынужденных колебаний, дополните своими примерами (по одному примеру каждого вида):

1) движение иглы в швейной машинке;

2) движение цветка под действием ветра;

3) движение автомобильных "дворников";

4) движение качели;

5) движение "куклы - Неваляшки";

6) движение пилы при распиловке дров.

7. Период вертикальных колебаний железнодорожного вагона равен 0,5 с. Определите частоту колебаний вагона.

8. Подготовьте пересказ.

В вестерне 1951 года «Далёкие барабаны» для озвучки был использован короткий крик, названный «Человека кусает аллигатор и он кричит». Второе появление этого крика зафиксировано в фильме «Атаки у реки Фезер», где его издаёт раненный стрелой из лука рядовой Вильгельм. Далее этот звук появлялся ещё в нескольких фильмах Warner Bros., а в 1970-х звукорежиссёр Бен Бёрт позаимствовал его и стал применять в качестве своего профессионального знака во многих фильмах, включая серии «Звёздные войны» и «Индиана Джонс». Вскоре эту традицию подхватили и другие звукорежиссёры - на данный момент крик Вильгельма можно услышать более чем в 200 фильмах и компьютерных играх.

Водяные клопы Micronecta scholtzi, обитающие в водоёмах Европы, издают исключительно громкие звуки до 99,2 дБ, что сравнимо с грохотом проходящего поезда. Эти клопы являются рекордсменами в животном мире по соотношению громкости и размеров тела. Примечательно ещё и то, каким образом издаются эти звуки - это делает самец для привлечения самки, проводя своим половым органом по брюшку. В обычных природных условиях человек не может слышать звуки этих клопов, потому что 99% громкости теряются при переходе из воды в воздух.

9. Конкурс капитанов.

ГРУППА 6

1. Приведите свои примеры колебаний.

2. Найдите в предложенном ряду лишнее словосочетание:

движение поплавка на поверхности воды; движение Луны вокруг Земли; движение качелей; движение пилы при распиловке дров.

3. Дайте определение периоду и частоты колебаний.

4. Записать формулы определения Т, ν и связь между ними.

5. Выберите из предложенных вариантов определение свободных и вынужденных колебаний.

1) Колебания, которые происходят в колебательной системе за счет внутренних сил после выведения системы из положения

2) Колебания, какие происходят в колебательной системе под действием периодических внешних сил.

6. Из приведенных примеров выберите примеры свободных и вынужденных колебаний, дополните своими примерами (по одному примеру каждого вида):

1) движение иглы в швейной машинке;

2) движение цветка под действием ветра;

3) движение автомобильных "дворников";

4) движение качели;

5) движение "куклы - Неваляшки";

6) движение пилы при распиловке дров.

7. Период вертикальных колебаний железнодорожного вагона равен 0,5 с. Определите частоту колебаний вагона.

8. Подготовьте пересказ.

Многие пассажиры самолётов вкус привычной еды воспринимают совершенно по-другому. Причиной этому служит шум полёта. При высоком уровне шума еда кажется менее солёной и сладкой, но при этом более хрустящей.

Широко известно понятие «белый шум» - так говорят о сигнале с равномерной спектральной плотностью на всех частотах и дисперсией, равной бесконечности. Пример белого шума - это звук водопада. Однако помимо белого выделяют большое число других цветных шумов. Розовым шумом называют сигнал, у которого плотность обратно пропорциональна частоте, а у красного шума плотность обратно пропорциональна квадрату частоты - на слух они воспринимаются более «тёплыми», чем белый. Также существуют понятия синий, фиолетовый, серый шумы и много других.

9. Конкурс капитанов.