ENTLab
РУСҚазақша
← Барлық тақырып: Физика

Физика · ҰБТ-ға арналған теория

Механикалық толқындар және дыбыс

Тербеліс ортада нүктеден нүктеге қалай берілетіні және толқынның жылдамдығы, жиілігі мен ұзындығы қалай байланысатыны туралы тақырып. Бау, дыбыс және жаңғырық туралы есептерде керек.

Осы тақырып бойынша жаттығуТолық қолжетімділік болса — осы тақырып бойынша жаттығу, болмаса — пән бойынша тегін тест.

ҰБТ бұл тақырыптан нені тексереді

Бөлім: 05 Электромагниттік толқындар

ҰТО спецификациясының тармағы: 17 Толқындық қозғалыс

Біздің бағалауымызша, бұл тақырып бойынша тапсырма әр нұсқада кездесе бермейді: 40 тапсырманың ішінде орта есеппен біреуден аз.

Осы пән бойынша ҰБТ 2026 спецификациясы: тақырыптар мен тапсырмалар

Не істей білу керек

  • Көлденең және қума толқындарды ажырату, олардың қандай ортада таралатынын көрсету
  • Есептерде толқынның жылдамдығын, жиілігін, периодын және ұзындығын байланыстыру
  • Дыбыстың әр түрлі ортада таралуы мен жаңғырық туралы есептер шығару

Ең бастысы туралы қысқаша

  • Механикалық толқын. Тербелістердің серпімді ортада таралуы: толқын энергия тасымалдайды, ал орта бөлшектері тек тепе-теңдік күйі маңында тербеледі.
  • Толқын түрлері. Көлденең толқында бөлшектер таралу бағытына перпендикуляр, қума толқында сол бағыт бойымен тербеледі. Қума толқын газда, сұйықта және қатты денеде таралады, ал көлденең серпімді толқын тек қатты денеде таралады.
  • Толқын ұзындығы. \lambda = vT = \frac{v}{\nu} — толқынның бір периодта жүретін жолы; v — жылдамдық (м/с), T — период (с), \nu — жиілік (Гц).
  • Басқа ортаға өту. Басқа ортаға өткенде толқын жиілігі өзгермейді, ал жылдамдығы мен ұзындығы өзгереді.
  • Нүктенің жолы. Бір периодта орта нүктесі 4A жол жүреді (A — амплитуда), N тербелісте — 4AN.
  • Дыбыс және жаңғырық. Ауадағы дыбыс — қума толқын, вакуумда ол таралмайды; ауада v \approx 340 м/с. Жаңғырық үшін 2L = vt, L — кедергіге дейінгі қашықтық, t — дыбыстың оралу уақыты.

Талдауы бар тапсырмалар

ENTLab тапсырмалар қорынан, ҰТО нұсқаларынан емес. Алдымен өзің шешіп көр, содан кейін талдауын аш.

Ұзын резеңке бау ұшы 5 Гц жиілікпен тербеледі, ал толқын бау бойымен 4 с ішінде 8 м жол жүреді. Толқын ұзындығы тең
  • A)10 м
  • B)0{,}4 м
  • C)2{,}5 м
  • D)1{,}6 м
Жауабы мен талдауы

Дұрыс жауап: B

Толқын жылдамдығы v = \frac{s}{t} = \frac{8}{4} = 2 м/с. Толқын ұзындығы \lambda = \frac{v}{\nu} = \frac{2}{5} = 0{,}4 м. 10 м нұсқасы жылдамдықты жиілікке бөлудің орнына көбейткенде шығады. 2{,}5 м нұсқасы — жиілікті жылдамдыққа бөлген (формула керісінше алынған). 1{,}6 м нұсқасы — жылдамдықты таппай, жолды бірден жиілікке бөлген: \frac{8}{5} = 1{,}6.
Жұмысшы болат рельсті балғамен ұрды. Одан 510 м қашықтықта құлағын рельске тосқан адам дыбысты екі рет естіді — рельс арқылы және ауа арқылы. Екі дыбыстың арасындағы уақыт аралығы (дыбыстың ауадағы жылдамдығы 340 м/с, болаттағы жылдамдығы 5100 м/с)
  • A)1{,}5 с
  • B)0{,}1 с
  • C)1{,}6 с
  • D)1{,}4 с
Жауабы мен талдауы

Дұрыс жауап: D

Дыбыстың ауамен жету уақыты t_1 = \frac{L}{v_1} = \frac{510}{340} = 1{,}5 с, рельспен жету уақыты t_2 = \frac{L}{v_2} = \frac{510}{5100} = 0{,}1 с. Рельс арқылы дыбыс ертерек жетеді, уақыт аралығы \Delta t = t_1 - t_2 = 1{,}5 - 0{,}1 = 1{,}4 с. 1{,}5 с нұсқасы — тек ауадағы уақыт ескерілген. 0{,}1 с нұсқасы — тек рельстегі уақыт ескерілген. 1{,}6 с нұсқасы — уақыттарды азайтудың орнына қосқан.

Жиі кететін қателер

  • Тербелетін нүктенің жолы мен толқынның жүрген қашықтығын шатастырады: бір периодта нүкте 4A, ал толқын \lambda жол жүреді.
  • Формуланы керісінше жазады: толқын ұзындығы \lambda = \frac{v}{\nu}, ал \frac{\nu}{v} немесе v\nu емес. Бірліктерді тексеру көмектеседі: (м/с) : Гц = м.
  • Дыбыс ауадан суға өткенде жиілігі өзгереді деп ойлайды. Жиілік сол күйінде қалады, жылдамдық пен толқын ұзындығы өзгереді.
  • Жаңғырық есептерінде дыбыстың жолын 2L орнына L деп алады, ал дыбыс кедергіге дейін барып, кері қайтады.

Тақырып бойынша сұрақтар

Көлденең толқын мен қума толқынның айырмашылығы неде?
Көлденең толқында орта бөлшектері таралу бағытына перпендикуляр тербеледі (керілген баудағы толқын), қума толқында сол бағыт бойымен тербеліп, қоюланулар мен сиреулер түзеді (ауадағы дыбыс). Қума механикалық толқындар газда, сұйықта және қатты денеде таралады, ал көлденең серпімді толқындар тек қатты денеде таралады.
Дыбыс ауадан суға өткенде толқын ұзындығы қалай өзгереді?
Жиілікті толқын көзі анықтайды, сондықтан ол өзгермейді. Судағы дыбыс жылдамдығы (шамамен 1500 м/с) ауадағыдан (шамамен 340 м/с) 4{,}4 есеге жуық үлкен. \lambda = \frac{v}{\nu} болғандықтан, толқын ұзындығы да шамамен сонша есе артады.
Осы тақырып бойынша жаттығу

ENTLab теорияны ҰТО спецификациясы негізінде өз сөзімен жазады. Біз ҰТО емеспіз және онымен ешқандай байланысымыз жоқ.