AP Physics 1: Обзор механических волн

Этот обзор охватывает все темы, связанные с механическими волнами, которые проверяются на экзамене AP Physics. Волна — это энергия, распространяющаяся через среду в виде возмущения, а не само движение среды, и может быть поперечной (перпендикулярное возмущение, например, рябь или электромагнитные волны) или продольной (параллельное возмущение, например, звуковые или сейсмические волны). Из периода и длины волны следует, что v = fλ, хотя это уравнение применимо только к волнам, а не к простым гармоническим колебаниям. Две волны могут одновременно занимать одно и то же пространство за счет суперпозиции — амплитуды складываются при конструктивной интерференции, вычитаются (даже до нуля) при полной деструктивной интерференции — и волна, отражающаяся от закрепленного конца, возвращается в перевернутом виде, образуя стоячие волны с узлами и пучностями. Для струнного или открытого духового инструмента частота = nv/2L (номер гармоники n = 1, 2, 3...); для закрытой трубы f = mv/4L, но возможны только нечетные гармоники (m = 1, 3, 5...). Воспроизведение двух близких частот одновременно — например, 440 Гц и 441 Гц — создает частоту биений, равную их разности, а движущийся источник звука создает эффект Доплера, повышая высоту слышимого звука по мере приближения и понижая его по мере удаления. 0:00 Введение и определение волны (основы механических волн) 1:26 Поперечные и продольные волны 3:15 Графическое представление волн и вывод скорости волны (v = fλ) 6:06 Суперпозиция, конструктивная и деструктивная интерференция 8:34 Отражение, инверсия и стоячие волны (узлы и пучности) 10:09 Вывод частоты и длины волны для стоячих волн на струне 11:45 Частота для струнных и открытых духовых инструментов и гармонический номер 13:36 Закрытые духовые инструменты 15:08 Частота биений 16:33 Эффект Доплера Хотите конспект лекции? http://www.flippingphysicals.com/ap1-waves-review.html Следующее видео: AP Physics 1: Обзор электростатики http://www.flippingphysicals.com/ap1-electrostatics-review.html Субтитры к этому видео "Flipping Physics" переведены на испанский язык. Спасибо Анвар Дельгадо Силва! 本Flipping Physics视频已有中文字幕。谢谢Эрика Ху! Οι υπότιτλοι αυτού του Перелистывание видео по физике έχουν μεταφραστεί στα Ελληνικά. Ευχαριστώ τον Ζορμπά Στέφανο! Предыдущее видео: AP Physics 1: Обзор простого гармонического движения http://www.flippingphysicals.com/ap1-shm-review.html Audio Tool — это приложение для iOS, использованное в видео. http://www.performanceaudio.com/apps/ Вот веб-генератор частот: http://www.szynalski.com/tone-generator/ #МеханическиеВолны #СтоячиеВолны #ЭффектДоплера Стандарты учебной программы: Физика AP 2, Раздел 14 Волны, звук и физическая оптика 14.1.A.1: «Волны передают энергию... без передачи вещества». 14.1.A.4 и .5: «Возмущение перпендикулярно [поперечно] или параллельно...» 14.2.A.3: «Длина волны пропорциональна скорости волны и обратно пропорциональна...» (λ = v/f) 14.6.A.3: «Когда две или более волны перекрываются, результирующая...» 14.6.B.1.i: «Стоячие волны имеют узлы и пучности». 14.6.A.6.ii: «Частота биений — это разница частот...» 14.5.A.2.ii: «Для источника волн, движущегося к наблюдателю, ...» Кембриджский международный курс физики A-Level (9702), темы 7 и 8 7.1.5: «вспомнить и использовать v = f λ». 7.2.1: «сравнить поперечные и продольные волны». 8.1.1: «принцип суперпозиции». 8.1.3: «определить узлы и пучности». Физика IB, C.2 (Понимание) / C.4 (Понимание) / C.5 (Понимание) «поперечные и продольные бегущие волны...v = ƒλ». «стоячие волны...суперпозиция двух одинаковых волн, распространяющихся в противоположных направлениях». «эффект Доплера». JEE Main & NEET, Раздел 10 Колебания и волны «Движение волн, продольные и поперечные волны, скорость бегущей волны, суперпозиция волн, отражение волн, стоячие волны в струнах и органных трубах, основная мода и гармоники, биения». NGSS, HS. Волны и электромагнитное излучение HS-PS4-1: «Взаимосвязь между частотой, длиной волны и скоростью...» Физика Онтарио SPH3U, Раздел E Волны и звук E3.1 (SPH3U): «Различать продольные и поперечные волны». E3.3 (SPH3U): «Суперпозиция относительно стоячих волн и частот биений». E2.5 (SPH3U): «Эффект Доплера». Физика по австралийской учебной программе, Модуль 1 ACSPH068: «Продольные и поперечные волны различаются по…» ACSPH072: «Суперпозиция волн… стоячие волны… в трубах и на натянутых струнах». MCAT, Категория содержания 4A и 4D Периодическое движение (ФИЗ) [Поперечные и продольные волны]: «Поперечные и продольные волны: длина волны и…» «Эффект Доплера: движущийся источник звука или наблюдатель». 4D (Список тем ФИЗИ) [Эффект Доплера]: «Эффект Доплера: движущийся источник звука или наблюдатель, отражение звука от движущегося объекта». Гаокао (Китай), Факультативный обязательный 1, Тема 1.2 Механические волны SC1.2.4: "认识波的特征。能区别横波和纵波...理解波速、波长和频率的关系。("Понимать характеристики волн, различать поперечные/продольные волны и их соотношение скорость-длина волны-частота.")"