Π.Π.Σ.Π.Θ.

Ονοματεπώνυμο:…………………………………….……………..Τμήμα:……………….Ημερομηνία:…............

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ - ΚΥΜΑΤΑ

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 1: ΜΕΤΡΗΣΗ ΣΥΧΝΟΤΗΤΑΣ ΚΥΜΑΤΟΣΑπό την προσομοίωση Ph.E.T. «Ηχητικά Κύματα», να επιλέξετε την καρτέλα «μετρήσεις» στο πάνω μέρος της οθόνης. Στη διάθεσή σας έχετε ένα υποδεκάμετρο του οποίου οι ενδείξεις είναι σε μέτρα και ένα χρονόμετρο.

Να πατήσετε το πλήκτρο παύσης εκτέλεσης ώστε να παγώσει η κίνηση του κύματος και να σύρετε το υποδεκάμετρο πάνω στον άξονα που περνάει από το κέντρο του μεγαφώνου έτσι ώστε το 0 να βρίσκεται στο άκρο ενός πυκνώματος ή ενός αραιώματος. Να μετρήσετε το μήκος κύματος του ήχου. λ=……………………m

Στη συνέχεια να πατήσετε το πλήκτρο εκκίνησης της προσομοίωσης και να μετρήσετε 10 πυκνώματα που περνούν από το σημείο 0 του υποδεκάμετρου. Να πατήσετε το πλήκτρο έναρξης του χρονομέτρου μόλις αρχίσετε να μετράτε τα 10 πυκνώματα και να σταματήσετε στο δέκατο πύκνωμα. Να επαναλάβετε τη διαδικασία 3-4 φορές πριν καταγράψετε τον χρόνο. Ο χρόνος που απαιτήθηκε για να κάνουν τα μόρια του αέρα στον οποίο διαδίδεται το ηχητικό κύμα δέκα ταλαντώσεις είναι: t=…………….s

Επομένως, πόσος χρόνος απαιτείται για να εκτελεστεί μία ταλάντωση, δηλαδή ποια είναι η περίοδος του κύματος; T=……………………s

Από την περίοδο να υπολογίσετε τη συχνότητα του ηχητικού κύματος. f=…………………..Hz

Συμφωνεί η τιμή της συχνότητας, στα όρια ακρίβειας της μέτρησής σας, με την τιμή που αναγράφει πάνω και δεξιά η προσομοίωση; Τι σφάλματα μπορεί να έχετε κάνει κατά τη μέτρησή σας;..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................Να συζητήσετε τα ευρήματά σας στην τάξη με τους συμμαθητές σας.

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 2: ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΚΥΜΑΤΟΣΝα μηδενίσετε το χρονόμετρο και να μετακινήσετε το υποδεκάμετρο πάνω στον άξονα που περνάει από το κέντρο του μεγαφώνου έτσι ώστε το 0 να βρίσκεται στο άκρο ενός πυκνώματος. Θα ξεκινήσετε πάλι την προσομοίωση και θα μετρήσετε με τη βοήθεια του χρονομέτρου τον χρόνο που περνάει ώστε να ταξιδέψει ένα πύκνωμα από το σημείο 0 του υποδεκάμετρου περίπου 3 μέτρα. Να επαναλάβετε τη διαδικασία 3-4 φορές. Η απόσταση που ταξίδεψε το πύκνωμα είναι: x=……………………mΠόσος χρόνος πέρασε για να γίνει αυτή η μετακίνηση; t=………………………sΔιαιρώντας το διάστημα που ταξίδεψε το πύκνωμα με το χρόνο που χρειάστηκε, μπορείτε να βρείτε την ταχύτητα διάδοσης του κύματος.

Π.Π.Σ.Π.Θ.

υ=…………………………m/s

Μόλις έχετε μετρήσει την ταχύτητα διάδοσης του ήχου στον αέρα. Η αποδεκτή τιμή της ταχύτητας διάδοσης του ήχου στον αέρα στους 20oC είναι 344 m/s. Είναι η τιμή που βρήκατε αναμενόμενη; Τι σφάλματα μπορεί να έχετε κάνει στις μετρήσεις σας;.........................................................................................................................................................................................................................................................................................................Να υπολογίσετε το γινόμενο του μήκους κύματος που μετρήσατε στη δραστηριότητα 1 με τη συχνότητα που υπολογίσατε. Τι αποτέλεσμα βρίσκετε;

λ ⋅ f=......................Να συγκρίνετε αυτό το αποτέλεσμα με την ταχύτητα που υπολογίσατε προηγουμένως. Τι παρατηρείτε;.....................................................................................................................................................Να συζητήσετε στην τάξη με τους συμμαθητές σας τα ευρήματά σας και ανακοινώστε τους την τιμή που μετρήσατε για την ταχύτητα διάδοσης του ήχου στον αέρα.

ΣυμπεράσματαΜε ποια σχέση συνδέονται το μήκος κύματος, η συχνότητα και η ταχύτητα ενός ηχητικού κύματος;.....................................................................................................................................................

ΕπέκτασηΣτο πάνω μέρος της οθόνης να πατήσετε στην τελευταία καρτέλα όπου εμφανίζεται ένα μεγάφωνο τοποθετημένο μέσα σε γυάλινο δοχείο που περιέχει αέρα. Να ενεργοποιήσετε τον ήχο στο δεξιό μέρος της οθόνης. Ο ήχος φτάνει στον ακροατή που βρίσκεται έξω από το δοχείο;.....................................................................................................................................................Τι συμπεραίνετε για τη διάδοση των ηχητικών κυμάτων μέσα από αέρια και στερεά σώματα;.....................................................................................................................................................Να πατήσετε το κουμπί αφαίρεσης του αέρα από το δοχείο, που βρίσκεται στο δεξιό μέρος της οθόνης. Παρατηρήστε το μανόμετρο του δοχείου. Γιατί μειώνεται η ένδειξή του;.....................................................................................................................................................Πώς θα καταλάβετε πότε έχει αφαιρεθεί όλος ο αέρας από το δοχείο;.....................................................................................................................................................Όσο αφαιρείται αέρας από το δοχείο, τι αλλαγή συμβαίνει στον ήχο που φτάνει στον ακροατή;.....................................................................................................................................................Τι συμβαίνει όταν αφαιρεθεί όλος ο αέρας από το δοχείο; Σταματάει να δουλεύει το μεγάφωνο; Τι ακούει ο εξωτερικός ακροατής;.....................................................................................................................................................Τι συμπεραίνετε από τις παρατηρήσεις σας;.....................................................................................................................................................Να συζητήσετε στην τάξη με τους συμμαθητές σας τις απόψεις σας.