DANE INFORMACYJNE

2. DANE INFORMACYJNE Nazwa szkoły: ZESPÓŁ SZKÓŁ W BARWICACH ID grupy: 98/56_MF_G1 Kompetencja: MATEMATYCZNO - FIZYCZNA Temat projektowy: ZOBACZYĆ DŹWIĘK Semestr/rok szkolny: III 2010/2011

3. CELE PROJEKTU • Kształcenie umiejętności samodzielnego korzystania z różnych źródeł informacji, • gromadzenie, selekcjonowanie i przetwarzanie zdobytych informacji, • doskonalenie umiejętności prezentacji zebranych materiałów, • rozwijanie własnych zainteresowań, samokształcenie, • wyrabianie odpowiedzialności za pracę własną i całej grupy, • kształcenie umiejętności radzenia sobie z emocjami oraz godnego przyjmowania niepowodzeń i ich właściwej interpretacji.

4. W RAMACH ZAJĘĆ ROZWIJALIŚMY: • umiejętność obserwowania i zapisywania wniosków dotyczących ruchu drgającego, fal dźwiękowych, • umiejętność samodzielnego rozwiązywania zadań, • umiejętność wskazywania i stosowania praktycznych zastosowań wiedzy o falach dźwiękowych • umiejętność wykonywania doświadczeń i wnioskowania, • umiejętność pokazania przykładów stosowania omawianych praw.

5. WPROWADZENIE • Nasza prezentacja powstała w ramach zajęć „Z fizyką, matematyką i przedsiębiorczością zdobywamy świat” współfinansowanych przez Unię Europejską. • Naszym głównym celem jest POKAZAĆ DŹWIĘK.

6. W NASZEJ PREZENTACJI PRZEDSTAWILIŚMY: • ruch drgający • fale mechaniczne • fale dźwiękowe • wielkości opisujące ruch drgający i fale • instrumenty, hałasy, zjawiska, doświadczenia

7. NATURALNYM JEST, ŻE DŹWIĘKI MOŻEMY USŁYSZEĆ, ALE CZY ZOBACZYĆ? TO NASZE ZADANIE KTÓREMU POSTARAMY SIĘ SPROSTAĆ.JAK STWORZYĆ OBRAZ FALI DŹWIĘKOWEJ: MUZYKI, SŁÓW, CZY DŹWIĘKÓW PRZYRODY?

8. ZACZNIJMY OD POCZĄTKU…

9. RUCHEM DRGAJĄCYM ZAJMOWALI SIĘ:

10. 1580ODKRYŁ IZOCHRONIZM ZJAWISKO NIEZALEŻNOŚCI OKRESU DRGAŃ OD AMPLITUDY Galileusz- wł. Galileo Galilei ur. 15 lutego 1564 w Pizie, zm. 8 stycznia 1642 koło Florencji – włoski astronom, astrolog, fizyk i filozof, twórca podstaw nowożytnej fizyki.

11. 1665PRAWO HOOKE'A – PRAWO MECHANIKI OKREŚLAJĄCE ZALEŻNOŚĆ ODKSZTAŁCENIA OD NAPRĘŻENIA. GŁOSI ONO, ŻE ODKSZTAŁCENIE CIAŁA POD WPŁYWEM DZIAŁAJĄCEJ NA NIE SIŁY JEST WPROST PROPORCJONALNE DO TEJ SIŁY. WSPÓŁCZYNNIK MIĘDZY SIŁĄ A ODKSZTAŁCENIEM JEST CZĘSTO NAZYWANY WSPÓŁCZYNNIKIEM (MODUŁEM) SPRĘŻYSTOŚCI. Robert Hooke - ur. 18 lipca 1635, zm. 3 marca 1703 – angielski przyrodnik, jeden z największych eksperymentatorów XVII wieku.

12. Sir Isaac Newton - ur. 4 stycznia 1643, zm. 31 marca 1727 - angielski fizyk, matematyk, astronom, filozof, historyk, badacz Biblii i alchemik. 1687 ZAPISAŁ RÓWNANIE RUCHU DLA CIAŁA DRGAJĄCEGO KORZYSTAJĄC ZE SWOJEJ II ZASADY DYNAMIKI

13. 1822 PRZEKSZTAŁCENIEM UMOŻLIWIAJĄCYM ROZKŁAD RUCHU DRGAJĄCEGO NA DRGANIA HARMONICZNE JEST TRANSFORMACJA FOURIERA. Joseph Fourier- ur. 21 marca 1768 roku w  Auxerre zmarł 16 maja 1830 roku w Paryżu. Był  francuskim matematykiem opisującym między innymi zjawiska fizyczne.

14. OPIS RUCHU DRGAJĄCEGO Ruch drgający (drgający prosty) - to taki ruch, w którym ciało porusza się cały czas po tym samym torze tam i z powrotem. Siła która go powoduje jest wprost proporcjonalna do wychylenia ciała z położenia równowagi.

15. PRZYKŁADY CIAŁ DRGAJĄCYCH MAKROSKOPOWYCH

19. PRZYKŁADY CIAŁ DRGAJĄCYCH MIKROSKOPOWYCH Cząsteczki ciał stałych

20. Cząsteczki powietrza tworzące falę dźwiękową

21. DRGANIA GASNĄCE A WYMUSZONE Drgania wymuszone zachodzą pod wpływem zewnętrznej siły

22. Drgania gasnące tak zwane (tłumione) to drgania, których amplituda zmniejsza się ze względu na straty energii przez układ.

23. BADANIE RUCHU DRGAJĄCEGO CEL: Rejestracja i badanie ruchu drgającego na przykładzie drgań ciężarka zawieszonego na sprężynie.

24. PRZYRZĄDY:

25. NASZ ZESTAW DOŚWIADCZALNY

27. OBSERWACJE: Wykres zależności położenia od czasu x(t)

28. Wykres zależności siły od czasu F(t)

29. OBSERWUJĄC DRGAJĄCY CIĘŻAREK ZAWIESZONY NA SPRĘŻYNIE ŁATWIEJ SOBIE WYOBRAZIĆ CZĄSTECZKI DRGAJĄCE, KTÓRE TWORZĄ FALĘ.

30. RUCHEM FALOWYM ZAJMOWALI SIĘ:

31. 1807 OPISAŁ INTERFERENCJĘ ŚWIATŁA THOMAS YOUNG urodzony 13.06 1773r. w Milverton zmarł 10.05 1829 w Londynie, angielski fizyk. Stwierdził, że fale świetlne są falami poprzecznymi.

32. 1929 ODKRYCIE FALOWEJ NATURY ELEKTRONÓW LOUIS DE BROGLIE urodzony 15. 08. 1892 w Dieppe, zmarł 19.03. 1987 w Louveciennes. Francuski fizyk, laureat Nagrody Nobla w 1929r. za odkrycie falowej natury elektronów.

33. FALA Fala to rozchodzące się w danym ośrodku zaburzenie. Fala przenosi energię, ale nie przenosi masy.

34. ŹRÓDŁA FALI Źródło fali to obiekt, z którego fala rozpoczyna swój bieg.

35. RODZAJE FALI • Fale poprzeczne mają kierunek drgań prostopadły do kierunku rozchodzenia się (np. fala na sznurze, fale elektromagnetyczne). • W falach podłużnych drgania odbywają się w tym samym kierunku, w którym następuje ich propagacja (np. fale dźwiękowe). • W przypadku fal rozchodzących się na wodzie mamy do czynienia z superpozycją drgań poprzecznych i podłużnych. • Koliste • Kuliste • Płaskie

36. WIELKOŚCI OPISUJĄCE FALE: AMPLITUDA - maksymalne wychylenie z ośrodka równowagi. Oznaczamy ją symbolem A. Jednostką są metry (m). Odczytujemy ją z wykresu wychylenia od czasu. OKRES DRGAŃ – jest to czas jednego pełnego wychylenia. Oznaczamy go symbolem T. Jednostką jest sekunda (s). CZĘSTOTLIWOŚĆ – to ilość drgań w czasie jednej sekundy. Oznaczamy ją symbolem f. Jednostką jest herc (Hz)

37. DŁUGOŚĆ FALI - to odległość jaką przebywa fala w czasie jednego okresu lub odległość od grzbietu do grzbietu. Oznaczamy ją symbolemλ. Wyrażamy ją w metrach (m). Obliczamy ją ze wzoru λ=v*T lubλ=v/f

38. PRĘDKOŚĆ FALI - to szybkość rozchodzenia się fali w danym ośrodku. Każda fala w danym ośrodku ma swoją stałą szybkość. Oznaczamy ją symbolem v. Wyrażamy ją w metrach na sekundę (m/s). Obliczamy ją ze wzoru v= λ/T lub v= λ*f. SZYBKOŚCI FALI DŹWIĘKOWEJ W RÓŻNYCH OŚRODKACH: powietrze 340 m/s woda 1450 m/s stal 5000 m/s

39. ZJAWISKA FALOWEODBICIE FALI Echo – fala akustyczna odbita od przeszkody i powracająca do obserwatora po zaniku wrażenia słuchowego. Wrażenie echa pojawia się, gdy opóźnienie pomiędzy falą bezpośrednią a falą odbitą jest dłuższe niż 100 ms. Pogłos (rewerberacja) – zjawisko stopniowego zanikania energii dźwięku po ucichnięciu źródła, związane z występowaniem dużej liczby fal odbitych od powierzchni pomieszczenia. Ucho ludzkie odczuwa pogłos jako przedłużenie dźwięku. Pogłos jest określany ilościowo przez czas pogłosu, czyli ilość sekund potrzebną na spadek energii akustycznej o 60 dB.

40. DOŚWIADCZENIE CEL:Badanie odbijania się fal głosowych.

41. PRZYRZĄDY: • dwie rury od odkurzacza • głośno tykający budzik • drewniana deska • metalowa taca • pudełko po butach • kawałek grubej tkaniny lub poduszka

42. OBSERWACJA

45. WNIOSEK Dźwięki od różnych powierzchni odbijają się w różny sposób. W tym doświadczeniu dźwięk najlepiej odbija się od powierzchni płaskich, czyli od deski i pudełka po butach.

46. Dyfrakcja (ugięcie fali) - to zjawisko fizyczne zmiany kierunku rozchodzenia się fali na krawędziach przeszkód oraz w ich pobliżu. Zjawisko zachodzi dla wszystkich wielkości przeszkód, ale wyraźnie jest obserwowane dla przeszkód o rozmiarach porównywalnych z długością fali.

48. Interferencja (łac. inter – między + ferre – nieść) – zjawisko powstawania nowego, przestrzennego układu fali w wyniku nakładania się (superpozycji) dwóch lub więcej fal. Interferencja zazwyczaj odnosi się do interakcji fal, które są skorelowane lub spójne ze sobą, dlatego że pochodzą z tego samego źródła lub dlatego, że mają takie same lub prawie takie same częstotliwości. Interferencja fal spójnych daje stały przestrzennie rozkład amplitudy fali.

50. Rezonans mechaniczny – zjawisko które polega na wywoływaniu drgań o wzrastającej amplitudzie układu ciał w wyniku działania na ten układ siłami o okresie zmian równym okresowi drgań własnych układu ciał. Zjawisko rezonansu mogą również wywoływać siły, których okres jest równy wielokrotności okresu drgań ciała.