Волновое движение. Эффект Доплера

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«КАЗАНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. А.Н. ТУПОЛЕВА-КАИ»

НАБЕРЕЖНОЧЕЛНИНСКИЙ ФИЛИАЛ

Кафедра Естественнонаучных дисциплин

Лабораторная работа №2

по курсу «Физика»

Волновое движение. Эффект Доплера

Выполнил: студент группы 23177:

Набиуллин Ф.Г.

Проверил: Тазмеев Б.Х.

частота излучение вещество импульс волна

Набережные Челны2015



Задание 1. Особенности волнового движения

1.чем отличается волновое движение от движения материальных тел?

Волны - это изменение состояния среды (возмущения), распространяющиеся в этой среде и несущие с собой энергию и импульс без переноса вещества.

Можно ли, наблюдая за одной частицей, увидеть перемещение гребня волны?

Можно, на поперечном графике перемещения.

Перемещаются ли частицы среды в направлении распространения гребня волны? Какие движения они совершают? 

Нет, не перемещается, они совершают круговое перемещение по графику в обратном направлении.

Движение частиц на разных участках волнового движения происходит синхронно или нет?

Нет.

Чем отличается движение частиц среды в продольных и поперечных волнах? Направлением.

Задание 2. Волновое движение

Таблица: Зависимость длины волны от периода.

№	Т (c)	л (см)
1	1	1.3
2	3	3.6
3	4	5
4	2	2.5

Вывод:

Чем больше период ожидания тем длина волны будет больше.

При увеличении или при уменьшении скорости распространения волны, длина волны изменяется, при увеличении скорости длина волны больше и обратна при уменьшении скорости.

Скорость распространения волн зависит от свойств среды.

Задание 3. Эффект Доплера

За время равное периоду T, волна перемещается на расстояние равное - л₀₌ T·V, где V - скорость распространения волн. При движении источника расстояние между кругами (длина волны), в зависимости от направления движения источника, увеличивается или уменьшается на величину равную - T·V_и где V_и - скорость движения источника.

формула приобретает вид:

. 

л₀ - длина волны при неподвижном источнике и приемнике

 л₁ - принимаемая длина волны при движении источника и приемника

При удалении источника, или при приближении приемника, знак (-) меняется на знак (+)

Задание 4. Тест

За время равное периоду T = 2с.

Волна перемещается на расстояние л₀= 0.26м

Из формулы л₀₌ T·V; скорость распространения волны - V = л₀ /T

V =0.26м/2с

V=0,13м/с



За время равное периоду T = 2с.

Волна перемещается на расстояние л₀= 0.26м

Из формулы л₁₌T·V_и 

V_и =л₁ / T

V_и =0.13м/2с

V_и= 0.065 м/с

Волна перемещается на расстояние:

л₁ = 0.13м (по направлению движения источника )

Волна перемещается на расстояние :

л₀= 0.26м

распространения волны:

V=0,13м/с

Из формулы эффекта доплера

 . 

Выводим скорость источника:



1+ V_и / V= л₁ / л₀

V_и / V = л₁ / л₀-1

V_и =V*( л₁ / л₀-1)

V_и =0,13м/с *(0.13м/0.26м-1)= 0.065 м/с

Контрольные вопросы для проверки усвоения темы лабораторной работы:

1. Дайте определение волнового движения.

Волны - это изменение состояния среды (возмущения), распространяющиеся в этой среде и несущие с собой энергию и импульс без переноса вещества. Наиболее часто встречающиеся виды волн -- упругие (звук) и электромагнитные (свет, радиоволны и другие).

Примером волнового движения может быть возмущение воды от падающих капель, которое распространяется в виде расширяющихся концентрических кругов.

2. Чем отличается волновое движение от движения материальных тел?

При волновом движении не происходит переноса вещества в направлении движения.

3. Чему равна длина волны? Поясните с использованием мгновенного изображения движения в Вашем отчете_.

л₀₌ T·V



5. Какие движения совершают частицы среды в поперечных и продольных волнах?

В поперечных волнах частицы совершают перемещение относительно среды , в вертикальном направлении, т.е. вверх и вниз.

На продолных волнах частицы перемещаются в горизонтальном направлении т.е. влево и вправо.

6. Будет ли скорость распространения волн зависеть от длины волны?

Нет, т.к. длина волны и зависит от скорости распростронения, и среды распространения.

Скорость зависит от источника .

7. Изложите суть эффекта Доплера.

Эффект Доплера заключается в изменении принимаемой приемником частоты (или длины) волны в зависимости от движения источника (или приемника) излучения.

С эффектом Доплера, по-видимому, встречался каждый. Например, когда нас обгоняет гудящий поезд, то можно заметить как меняется высота тона, а, следовательно, и длина волны звуковых колебаний. 

8. Как по эффекту Доплера определить приближается, или удаляется источник волн?

Если расстояние между волнами меньше, то он приближаеться и наоборот.

9. Можно ли по эффекту Доплера определить скорость и направление движения звезд и галактик?

Эффект Доплера наблюдается и для электромагнитных волн (свет, радиоволны и т.д.). Он нашел широкое применение для определения скорости и направления движения самых различных объектов -- автомобилей, самолетов, ракет, звезд и галактик.

Размещено на Allbest.ru