3.9
Средняя оценка: 3.9
Всего получено оценок: 449.
Обновлено 10 Августа, 2021
3.9
Средняя оценка: 3.9
Всего получено оценок: 449.
Обновлено 10 Августа, 2021
Физика — это наука об окружающей нас природе, она устанавливает самые общие закономерности, существующие между материальными объектами, и описывает их в виде физических законов. Любая из таких закономерностей проявляется в виде событий, называемых физическими явлениями. Поговорим об этих явлениях, рассмотрим их разнообразие и виды.
Природа — это всё, что нас окружает. Земля, Солнце, воздух, предметы, люди, космос — всё это природа. Природа вечна и бесконечна.
Рис. 1. Природа.Формой существования объектов в природе является движение в широком смысле — то есть всевозможные изменения, происходящие с ними. Не существует объектов, в которых бы никогда не происходило никаких изменений.
Форма объекта, положение относительно других объектов, внутренняя структура, взаимодействия — хотя бы часть из этих характеристик любого предмета со временем всегда изменяется.
Изменения, происходящие с объектами в природе, объединяются под общим названием «явления». Большинство из них (но не все) изучает физика, поэтому такие явления называются физическими. Физическое явление — это явление, происходящее с материальными объектами, при котором предметы и вещества меняют своё состояние и характеристики, но при этом не появляется новых веществ.
Имеется одно исключение. Ядерная физика изучает явления, происходящие с атомным ядром, при которых одни вещества могут превращаться в другие.
К физическим явлениям относятся механические, тепловые, звуковые электромагнитные, световые и некоторые другие процессы. Их можно представить в виде таблицы:
Рис. 2. Таблица физических явлений.Приведём примеры физических явлений разных видов.
Механика изучает движение в узком смысле.
Примеры механических явлений — это движение и соударение предметов, разгон и торможение, уравновешивание весов, земное притяжение, движения планет, сжатие пружины, всплывание предметов в жидкости.
Термодинамика изучает физическую сущность тепла, его источники и перенос между телами.
Примеры тепловых явлений — нагрев и остывание, кипение и конденсация, плавление и затвердевание.
Акустика изучает закономерности появления звука и его распространения в различных средах.
К звуковым явлениям относится сам звук, его слышимость, звуковоспроизведение и звукоизоляция.
Электродинамика изучает все, что относится к особой форме материи — электромагнитному полю.
Примеры электромагнитных явлений — это молния, электризация предметов, работа электрических приборов, движение тока по проводам, магнитные взаимодействия, работа электронных устройств.
Оптика изучает законы распространения света.
К световым явлениям относятся появление теней и полутеней, увеличение линзы, разложение белого света в спектр.
В заключение приведём пример явлений, которые физика не изучает. В первую очередь, это явления, относящиеся к смежным наукам. Например, превращения одних веществ в другие изучаются химией. Законы количественных соотношения и закономерностей изучаются математикой. Математика — это фактически «язык физики», физические наблюдения становятся законами только тогда, когда они выражены количественно на языке математики.
Кроме того, вне интересов физики лежат явления, происходящие в обществе, мыслительные процессы, искусство, религия, интересы людей. Эти явления изучаются гуманитарными науками.
Рис. 3. Гуманитарные науки.Физика изучает природные явления. Природа — это всё, что окружает нас. К физическим явлениям относятся механические, тепловые, звуковые, электромагнитные, световые процессы, происходящие в природе.
Доска почёта
Чтобы попасть сюда – пройдите тест.
Ростислав Радченко
10/10
Надежда Залиева
8/10
3.9
Средняя оценка: 3.9
Всего получено оценок: 449.
А какая ваша оценка?
Покажем, как применять знание физики в жизни
Начать учиться
116.5K
Мир полон движения. Мы часто говорим, что прошли какое-то количество километров, оплачиваем штрафы за превышение скорости и выбираем самый быстрый маршрут в навигаторе. Давайте учиться его характеризовать.
Когда мы идем в школу или на работу, автобус подъезжает к остановке или сладкий корги гуляет с хозяином, мы имеем дело с механическим движением.
Механическим движением называется изменение положения тел в пространстве относительно других тел с течением времени.
«Относительно других тел» — очень важные слова в этом определении. Для описания движения нам нужны:
В совокупности эти три параметра образуют систему отсчета.
В механике есть такой раздел — кинематика. Он отвечает на вопрос, как движется тело. Дальше мы с помощью кинематики опишем разные виды механического движения. Не переключайтесь 😉
Движение по прямой, при котором тело проходит равные участки пути за равные промежутки времени называют прямолинейным равномерным.
Это любое движение с постоянной скоростью.
Например, если у вас ограничение скорости на дороге 60 км/ч, и у вас нет никаких препятствий на пути — скорее всего, вы будете двигаться прямолинейно равномерно.
Мы можем охарактеризовать это движение следующими величинами.
Полезные подарки для родителей
В колесе фортуны — гарантированные призы, которые помогут наладить учебный процесс и выстроить отношения с ребёнком!
Векторное описание движения полезно, так как на одном чертеже всегда можно изобразить много разнообразных векторов и получить перед глазами наглядную «картину» движения.
Однако всякий раз использовать линейку и транспортир, чтобы производить действия с векторами, очень трудоёмко. Поэтому эти действия сводят к действиям с положительными и отрицательными числами — проекциями векторов.
Если вектор сонаправлен с осью, то его проекция равна длине вектора. А если вектор противоположно направлен оси — проекция численно равна длине вектора, но отрицательна. Если вектор перпендикулярен — его проекция равна нулю. |
Скорость может определяться по вектору перемещения и пути, только это будут две разные характеристики.
Скорость — это векторная физическая величина, которая характеризует быстроту перемещения, а средняя путевая скорость — это отношение длины пути ко времени, за которое путь был пройден.
— скорость [м/с] |
Средняя путевая скорость V ср.путевая = S/t V ср.путевая — средняя путевая скорость [м/с] |
В чем разница между перемещением и путем?
Перемещение — это вектор, проведенный из начальной точки в конечную, а путь — это
длина траектории.
Задача
Найдите, с какой средней путевой скоростью должен двигаться автомобиль, если расстояние от Санкт-Петербурга до Великого Новгорода в 210 километров ему нужно пройти за 2,5 часа. Ответ дайте в км/ч.
Решение:
Возьмем формулу средней путевой скорости
V ср.путевая = S/t
Подставим значения:
V ср.путевая = 210/2,5 = 84 км/ч
Ответ: автомобиль будет двигаться со средней путевой скоростью равной 84 км/ч
Уроки физики в онлайн-школе Skysmart не менее увлекательны, чем наши статьи!
Одной из основных задач механики является определение положения тела относительно других тел в данный момент времени. Для решения этой задачи помогает уравнение движения, то есть зависимость координаты тела от времени х = х(t).
Уравнение движения x(t) = x0 + vxt x(t) — искомая координата в момент времени t [м] |
Если положительное направление оси ОХ противоположно направлению движения тела, то проекция скорости тела на ось ОХ отрицательна, скорость меньше нуля (v < 0), и тогда уравнение движения принимает вид:
Уравнение движения при движении против оси x(t) = x0 − vxt x(t) — искомая координата в момент времени t [м] |
Чтобы разобраться с тем, что за тип движения в этом заголовке, нужно ввести новое понятие — ускорение.
Ускорение — векторная физическая величина, характеризующая быстроту изменения скорости. В международной системе единиц СИ измеряется в метрах, деленных на секунду в квадрате.
СИ — международная система единиц. «Перевести в СИ» означает перевод всех величин в метры, килограммы, секунды и другие единицы измерения без приставок. Исключение — килограмм с приставкой «кило».
Итак, равноускоренное прямолинейное движение — это движение с ускорением по прямой линии. Движение, при котором скорость тела меняется на равную величину за равные промежутки времени.
Основная задача механики не поменялась по ходу текста — определение положения тела относительно других тел в данный момент времени. У равноускоренного движения в уравнении появляется ускорение.
Уравнение движения для равноускоренного движения x(t) = x0 + v0xt + axt2/2 x(t) — искомая координата в момент времени t [м] |
Для этого процесса также важно уметь находить конечную скорость — решать задачки так проще.
Конечная скорость находится по формуле:
Формула конечной скорости — конечная скорость тела [м/с] |
Задача
Найдите местоположение автобуса, который разогнался до скорости 60 км/ч за 3 минуты, через 0,5 часа после начала движения из начала координат.
Решение:
Сначала найдем ускорение автобуса. Его можно выразить из формулы конечной скорости:
Так как автобус двигался с места, . Значит
Время дано в минутах, переведем в часы, чтобы соотносилось с единицами измерения скорости.
3 минуты = 3/60 часа = 1/20 часа = 0,05 часа
Подставим значения:
a = v/t = 60/0,05 = 1200 км/ч2
Теперь возьмем уравнение движения.
x(t) = x0 + v0xt + axt2/2
Начальная координата равна нулю, начальная скорость, как мы уже выяснили — тоже. Значит уравнение примет вид:
Ускорение мы только что нашли, а вот время будет равно не 3 минутам, а 0,5 часа, так как нас просят найти координату в этот момент времени.
Подставим циферки:
км
Ответ: через полчаса координата автобуса будет равна 150 км.
Движение по вертикали — это частный случай равноускоренного движения. Дело в том, что на Земле тела падают с одинаковым ускорением — ускорением свободного падения. Для Земли оно приблизительно равно 9,81 м/с2, а в задачах мы и вовсе осмеливаемся округлять его до 10 (физики просто дерзкие).
Вообще в значении ускорения свободного падения для Земли очень много знаков после запятой. В школе обычно дают значение: g = 9,8 м/с2. В экзаменах ОГЭ и ЕГЭ в справочных данных дают g = 10 м/с2.
И кому же верить?
Все просто: для кого решается задача, тот и главный. В экзаменах берем g = 10 , в школе при решении задач (если в условии задачи не написано что-то другое) берем g = 9,8 м/с2.
Частным случаем движения по вертикали (частным случаем частного случая, получается) считается свободное падение — это равноускоренное движение под действием силы тяжести, когда другие силы, действующие на тело, отсутствуют или пренебрежимо малы.
Помните о том, что свободное падение — это не всегда движение по вертикали из состояния покоя. Если мы бросаем тело вверх, то начальная скорость, конечно же, будет.
Карина Хачатурян
К предыдущей статье
Кинематика
К следующей статье
124.
4K
Гармонические колебания
Выявим пробелы в знаниях и дадим советы по обучению
Расскажем, как проходят занятия
Подберём курс
Обзор модуля
7.1 Химические реакции и вещества
*РУКОВОДСТВО ПО ДИСТАНЦИОННОМУ ОБУЧЕНИЮ ДЛЯ ЭТОГО БЛОКА УЖЕ ДОСТУПНО!*
ЩЕЛКНИТЕ, ЧТОБЫ ПОЛУЧИТЬ ДОСТУП К
. Концептуальное понимание химических реакций учащимися седьмого класса в средней школе является основой для изучения многих естественных наук. Понимание реакций на атомном уровне имеет решающее значение для изучения физики, жизни, Земли и космоса. Что еще более важно, они открывают новые окна любопытства для студентов, чтобы увидеть мир вокруг них.
К седьмому классу учащиеся готовы принять абстрактную природу взаимодействия атомов и молекул, которые слишком малы, чтобы их можно было увидеть.
Чтобы пробудить любопытство учащихся 7-го класса и закрепить изучение модуля в видимом и конкретном, учащиеся начинают с опыта наблюдения и анализа бомбы для ванны, когда она шипит и в конечном итоге исчезает в воде. Их наблюдения и вопросы о том, что происходит, стимулируют обучение, которое углубляется в ряд связанных явлений, поскольку учащиеся повторяют и улучшают свои модели, изображающие то, что происходит во время химических реакций, для естественных наук средней школы. К концу раздела учащиеся имеют четкое представление о том, как моделировать простые молекулы, знают, на что обращать внимание, чтобы определить, произошли ли химические реакции, и применяют свои знания к химическим реакциям, чтобы показать, как сохраняется масса при перегруппировке атомов.
В этот раздел по химии для 7-го класса встроены различные задания для самопроверки, оценки сверстниками, формативной и итоговой оценки.
Этот модуль завершается заданием на перенос, в котором учащиеся применяют то, что они выяснили, к двум различным взаимосвязанным явлениям: зубной пасте слона и крошению мрамора, из которого состоит Тадж-Махал.
ВИДЕО СТУДЕНТОВ
ВИДЕО УЧИТЕЛЕЙ
БЛОК ВЕБИНАР
Урок 1 – Начальная модель
Урок 3 – Рецепты бомбочек для ванны
Урок 5 – Протокол обсуждения
Урок 5 – Мои прогнозные объяснения
Урок 13 – Чтение: Как мы пахнем?
Стремление к следующим стандартам и практикам
Ожидаемые результаты
Этот химический раздел 7-го класса строится на следующих ожидаемых результатах NGSS (PE):
[Уточняющее заявление: Акцент делается на разработке моделей молекул различной сложности. Примеры простых молекул могут включать аммиак и метанол. Примеры протяженных структур могут включать хлорид натрия или алмазы. Примеры моделей на молекулярном уровне могут включать рисунки, трехмерные шаровые и стержневые структуры или компьютерные представления, показывающие разные молекулы с разными типами атомов.] [Граница оценки: оценка не включает валентные электроны и энергию связи, обсуждая ионную природу субъединиц сложные структуры или полное описание всех отдельных атомов в сложной молекуле или расширенной структуре не требуется.]
] Следующий PE будет разработан на трех модулях OpenSciEd; OpenSciEd Unit 6.1: Почему мы иногда видим разные вещи, глядя на один и тот же объект? (Единица одностороннего зеркала) , Модуль OpenSciEd 7.1: Как мы можем сделать что-то новое, чего раньше не было? (Бомбы для ванн) и OpenSciEd Unit 8.2: Как звук может заставить что-то двигаться? (звуковое устройство) . В этом разделе для 7-го класса будут рассмотрены только химические реакции, передающие сигналы в мозг через обоняние. Другие блоки будут обрабатывать электромагнитные и механические входы, а также связь с обработкой сигналов в мозгу, что приводит к немедленному поведению или воспоминаниям.
Основные дисциплинарные идеи
PS1.A: Структура и свойства материи
PS1.B: Химические реакции
LS1-D: обработка информации
Основные дисциплинарные идеи воспроизведены дословно с Структура научного образования K-12: практика, сквозные концепции и основные идеи.
DOI: https://doi.org/10.17226/13165. Национальный исследовательский совет; Отдел поведенческих и социальных наук и образования; Совет по научному образованию; Комитет по концептуальным основам новых стандартов естественнонаучного образования K-12. Издательство национальных академий, Вашингтон, округ Колумбия. Этот материал может быть воспроизведен и использован другими лицами с указанием авторства. Если исходный материал каким-либо образом изменен, в атрибуции должно быть указано, что материал адаптирован из оригинала.
Основная научная и инженерная практика
В то время как в этом разделе химии 7-го класса учащиеся участвуют в нескольких SEP на уровне урока, ожидаемых результатов для всех уроков в этом блоке, есть три основных практики, которые этот блок нацелен на поддержку развития учащихся в прогресс в обучении в течение 7-го класса для SEP. К ним относятся:
Кроме того, есть две вспомогательные практики, которые учащиеся будут использовать в ходе изучения химии в 7-м классе.
Эти две практики разработаны учащимися в течение 6-го класса в последовательности OpenSciEd и будут использоваться в качестве вспомогательных практик в этом модуле:
Фокусные сквозные концепции
В то время как этот раздел химии 7-го класса вовлекает учащихся в несколько CCC на уровне урока с ожиданиями по успеваемости для всех уроков в этом модуле, есть три основные практики, на которые нацелен этот модуль, чтобы помочь поддержать развитие учащихся в процессе обучения. Это:
Информация о модуле
Какие математические понятия необходимы для изучения химии в 7-м классе?
Разделы , выделенные полужирным шрифтом , соответствующих общих основных математических стандартов — это те, которые учащиеся изучают на этом уроке химии в 7-м классе.
Плотность — это свойство, которое учащиеся измеряют, графически и вычисляют на основе данных массы и объема на уроке 8. На этом уроке они будут использовать следующие две математические концепции:
Какие изменения мне нужно будет внести, если этот модуль будет обучаться вне очереди?
Поскольку этот раздел химии 7tj класса преподается с использованием концептуального подхода к разработке модели материи, которая требует существования составных частиц и более мелких составных частей (атомов), предварительное обучение идее о том, что атомы существуют и что они составляют молекулы контрпродуктивно для траектории этого подразделения.
Учащиеся, возможно, слышали слова «атомы» и «молекулы» в других контекстах, и их следует поощрять к тому, чтобы попытаться применить любые идеи о дисперсной природе материи, которые они могут вынести на обсуждение в первой части модуля. Но, поскольку разделы OpenSciEd в 6-м классе разрабатывают модель материи в виде частиц, которая не различает молекулы и атомы, в середине этого раздела учащиеся впервые обнаружат необходимость в таком различии, основанном на чем-то, чего они не могут. объяснить явление якорения. Многие последующие разделы OpenSciEd 7-го класса будут использовать идеи, разработанные в этом разделе химии 7-го класса, для объяснения других явлений и будут опираться на развитие следующих идей, разработанных в этом разделе. Блок, для которого требуется каждая перечисленная здесь идея, указан в скобках.
Они не меняются независимо от количества вещества. (7.2, 7.3)Благодарность подразделения
Команда разработчиков подразделения
О’БрайантаПроизводственная группа
BSCS Science Learning
Unit External Evaluation
Научная экспертная комиссия NextGenScience
Неотъемлемым компонентом процесса разработки OpenSciEd является внешняя проверка соответствия научным стандартам следующего поколения со стороны научной экспертной группы NextGenScience с использованием рубрики EQuIP для науки. Мы гордимся тем, что это устройство получило наивысшую оценку из возможных и было награждено знаком NGSS Design Badge. Дополнительную информацию о рубрике EQuIP и процессе рецензирования можно найти на веб-сайте nextgenscience.
org.
К концу этого раздела вы сможете делать следующее:
Цели обучения в этом разделе помогут вашим учащимся освоить следующие стандарты:
| продольная волна | механическая волна | средний | волна |
| периодическая волна | пульсовая волна | поперечная волна |
Что мы имеем в виду, когда говорим, что что-то является волной? Волна — это возмущение, которое движется или распространяется из места, где оно было создано.
Волны переносят энергию из одного места в другое, но они не обязательно переносят какую-либо массу. Свет, звук и волны в океане — обычные примеры волн. Звуковые и водяные волны — это механические волны; это означает, что им требуется среда для путешествия. Среда может быть твердой, жидкой или газообразной, а скорость волны зависит от свойств материала среды, в которой она распространяется. Однако свет — это не механическая волна; он может путешествовать через вакуум, такой как пустые части космического пространства.
Знакомая волна, которую вы можете легко себе представить, это волна воды. Для волн на воде возмущение возникает на поверхности воды, примером которого является возмущение, создаваемое камнем, брошенным в пруд, или пловцом, неоднократно брызгающим на поверхность воды. Для звуковых волн возмущение вызывается изменением давления воздуха, например, когда колеблющийся конус внутри динамика создает возмущение. Для землетрясений существует несколько типов возмущений, к которым относятся возмущения самой земной поверхности и возмущения давления под поверхностью.
Даже радиоволны легче всего понять по аналогии с волнами на воде. Поскольку волны на воде распространены и видны, визуализация волн на воде может помочь вам в изучении других типов волн, особенно тех, которые невидимы.
Волны на воде имеют характеристики, общие для всех волн, такие как амплитуда, период, частота и энергия, которые мы обсудим в следующем разделе.
Многие думают, что волны толкают воду с одного направления на другое. В действительности, однако, частицы воды имеют тенденцию оставаться только в одном месте, за исключением движения вверх и вниз из-за энергии волны. Энергия движется вперед через воду, но частицы воды остаются на одном месте. Если вы чувствуете, что вас толкает в океан, вы чувствуете энергию волны, а не прилив воды. Если вы поместите пробку в воду с волнами, вы увидите, что вода в основном двигает ее вверх и вниз.
[BL][OL][AL] Попросите учащихся привести примеры механических и немеханических волн.
Если вы бросите в воду камешек, может возникнуть лишь несколько волн, прежде чем возмущение утихнет, тогда как в бассейне с волнами волны непрерывны. Пульсовая волна — это внезапное возмущение, при котором генерируется только одна волна или несколько волн, как, например, в примере с галькой. Гром и взрывы также создают пульсовые волны. Периодическая волна повторяет одни и те же колебания в течение нескольких циклов, например, в случае волнового бассейна, и связана с простым гармоническим движением. Каждая частица в среде испытывает простое гармоническое движение в периодических волнах, периодически перемещаясь взад и вперед через одни и те же положения.
[BL] Любая волна, будь то механическая или немеханическая, поперечная или продольная, может иметь форму пульсовой или периодической волны.
Рассмотрим упрощенную волну воды на рис. 13.2. Эта волна представляет собой возмущение поверхности воды вверх и вниз, характеризующееся синусоидальным рисунком. Самая верхняя позиция называется гребнем , а самая нижняя — впадиной . Он заставляет чайку двигаться вверх и вниз в простом гармоническом движении, когда гребни и впадины волн проходят под птицей.
Рисунок 13.2 Идеализированная океанская волна проходит под чайкой, которая качается вверх и вниз в простом гармоническом движении.
Механические волны классифицируются по типу движения и делятся на две категории: поперечные и продольные. Отметим, что периодическими могут быть как поперечные, так и продольные волны. Поперечная волна распространяется так, что возмущение перпендикулярно направлению распространения. Пример поперечной волны показан на рис. 13.3, где женщина двигает игрушечную пружину вверх и вниз, создавая волны, которые распространяются от нее в горизонтальном направлении, воздействуя на игрушечную пружину в вертикальном направлении.
Рисунок 13.3 В этом примере поперечной волны волна распространяется горизонтально, а возмущение в игрушечной пружине происходит в вертикальном направлении.
Напротив, в продольной волне возмущение параллельно направлению распространения. На рис. 13.4 показан пример продольной волны, где женщина теперь создает возмущение в горизонтальном направлении — то есть в том же направлении, что и распространение волны, — растягивая, а затем сжимая пружину игрушки.
Рисунок 13,4 В этом примере продольной волны волна распространяется горизонтально, и возмущение в игрушечной пружине также происходит в горизонтальном направлении.
Продольные волны иногда называют волнами сжатия или волнами сжатия , а поперечные волны иногда называют поперечными волнами .
Поперечные и продольные волны могут быть продемонстрированы в классе с использованием пружины или игрушечной пружины, как показано на рисунках.
Волны могут быть поперечными, продольными или комбинацией этих двух . Волны на струнах музыкальных инструментов поперечны (как показано на рис. 13.5), как и электромагнитные волны, такие как видимый свет. Звуковые волны в воздухе и воде продольные. Их возмущения представляют собой периодические колебания давления, передающиеся в жидкостях.
Рисунок 13,5 Волна на гитарной струне поперечная. Однако звуковая волна, исходящая из динамика, сотрясает лист бумаги в направлении, которое показывает, что такая звуковая волна является продольной.
Звук в твердых телах может быть как продольным, так и поперечным. По сути, волны на воде также представляют собой комбинацию поперечных и продольных компонентов, хотя упрощенная волна на воде, показанная на рис. 13.2, не показывает продольное движение птицы.
Волны землетрясений под поверхностью Земли также имеют как продольную, так и поперечную составляющие. Продольные волны при землетрясении называются волнами давления или Р-волнами, а поперечные волны называются сдвиговыми или S-волнами.
Эти компоненты имеют важные индивидуальные характеристики; например, они распространяются с разной скоростью. Землетрясения также имеют поверхностные волны, которые похожи на поверхностные волны на воде.
Энергия по-разному распространяется в поперечных и продольных волнах. Важно знать тип волны, в которой распространяется энергия, чтобы понять, как она может воздействовать на окружающие ее материалы.
Это видео объясняет распространение волны с точки зрения количества движения на примере волны, движущейся по веревке. Он также охватывает различия между поперечными и продольными волнами, а также между импульсными и периодическими волнами.
Смотреть физику: введение в волны.
Это видео представляет собой введение в поперечные и продольные волны.
Нажмите, чтобы просмотреть содержимое
В продольной звуковой волне после прохождения волны сжатия через область плотность молекул кратковременно уменьшается. Почему это?
После волны сжатия некоторые молекулы временно перемещаются вперед.
После волны сжатия некоторые молекулы временно перемещаются назад.
После волны сжатия некоторые молекулы временно перемещаются вверх.
После волны сжатия некоторые молекулы временно перемещаются вниз.
Многие люди любят заниматься серфингом в океане. Для некоторых серферов чем больше волна, тем лучше. В одном районе у побережья центральной Калифорнии волны в определенное время года могут достигать высоты до 50 футов (рис. 13.6).
Рисунок 13,6 Серфер борется с крутым взлетом зимним днем в Калифорнии, пока его друг наблюдает. (Ljsurf, Wikimedia Commons)
Как волны достигают таких экстремальных высот? Помимо необычных причин, таких как землетрясения, вызывающие волны цунами, большинство огромных волн вызваны просто взаимодействием ветра и поверхности воды. Ветер давит на поверхность воды и в процессе передает энергию воде. Чем сильнее ветер, тем больше энергии передается. По мере того, как начинают формироваться волны, большая площадь поверхности соприкасается с ветром, и еще больше энергии передается от ветра воде, создавая тем самым более высокие волны.
Сильные штормы создают самые быстрые ветры, поднимающие огромные волны, которые распространяются от источника шторма. Более продолжительные штормы и те штормы, которые затрагивают большую площадь океана, создают самые большие волны, поскольку они передают больше энергии. Цикл приливов и отливов от гравитационного притяжения Луны также играет небольшую роль в создании волн.
Реальные океанские волны более сложны, чем идеализированная модель простой поперечной волны идеальной синусоидальной формы. Океанские волны являются примерами орбитальных прогрессивных волн , где частицы воды на поверхности следуют по кругу от гребня до впадины проходящей волны, а затем снова возвращаются в исходное положение. Этот цикл повторяется с каждой проходящей волной.
Когда волны достигают берега, глубина воды уменьшается, а энергия волны сжимается в меньший объем. Это создает более высокие волны — эффект, известный как обмеление .
Поскольку частицы воды вдоль поверхности движутся от гребня к впадине, серферы скользят по воде, скользя по поверхности. Если бы океанские волны работали точно так же, как идеализированные поперечные волны, серфинг был бы гораздо менее захватывающим, поскольку он просто включал бы стояние на доске, которая качается вверх и вниз на месте, как чайка на предыдущем рисунке.
Дополнительную информацию и иллюстрации о научных принципах серфинга можно найти в документе «Используя науку для лучшего серфинга!» видео.
Если бы мы жили в параллельной вселенной, где океанские волны были продольными, как бы выглядело движение серфера?
Серфер будет двигаться из стороны в сторону/взад-вперед по вертикали без горизонтального движения.
Серфер будет двигаться вперед и назад по горизонтали без вертикального движения.
Используйте эти вопросы, чтобы оценить достижения учащихся в соответствии с целями обучения данного раздела. Если учащиеся борются с определенной целью, эти вопросы помогут определить такую цель и направить их к соответствующему содержанию.
1.
Что такое волна?
Волна — это сила, которая распространяется от места, где она была создана.
Волна – это возмущение, которое распространяется от места, где оно возникло.
Волна — это материя, которая придает объекту объем.
Волна — это материя, которая придает массу объекту.
2.
Все ли волны требуют среды для движения? Объяснять.
Нет, для распространения электромагнитных волн не требуется никакой среды.
Нет, для распространения механических волн не требуется никакой среды.
Да, и механическим, и электромагнитным волнам для распространения требуется среда.
Да, всем поперечным волнам для перемещения требуется среда.
3.
Что такое пульсовая волна?
Пульсовая волна — это внезапное возмущение, при котором генерируется только одна волна.
Пульсовая волна — это внезапное возмущение, при котором генерируется только одна или несколько волн.
Пульсовая волна представляет собой постепенное нарушение, при котором генерируется только одна или несколько волн.
Пульсовая волна представляет собой постепенное нарушение, при котором генерируется только одна волна.
4.
Верно или неверно следующее утверждение? Камешек, брошенный в воду, является примером пульсовой волны.
Ложь
Правда
5.
Какие существуют категории механических волн в зависимости от типа движения?
6.