Тест по физике 9 класс: механические волны

Что нужно знать

Механическая волна — это распространение колебаний в упругой среде, при котором энергия передаётся от одной частицы среды к другой, а вещество в целом не переносится. Для распространения механических волн необходима упругая среда: твёрдое тело, жидкость или газ, поэтому в вакууме такие волны не распространяются.

Волны бывают поперечными и продольными: в поперечной волне частицы колеблются перпендикулярно направлению распространения волны, а в продольной — параллельно ему. Длина волны (λ) — это расстояние между ближайшими точками, колеблющимися в одинаковой фазе; её единица измерения в СИ — метр (м). Частота (ν) показывает число колебаний за одну секунду и измеряется в герцах (Гц), а период (T) — время одного полного колебания и измеряется в секундах (с).

Период и частота связаны формулой T = 1 / ν. Скорость распространения волны (v) измеряется в метрах в секунду (м/с) и определяется по формуле v = λ · ν или v = λ / T. При переходе волны из одной среды в другую её частота не изменяется, но скорость и длина волны могут измениться. Например, когда на поверхности воды бросают камень, от места падения распространяются волны, передающие энергию по поверхности воды. Типичная ошибка учеников — считать, что вместе с волной частицы среды перемещаются на большое расстояние в направлении её распространения, хотя они лишь колеблются около положения равновесия.

Тест: 12 вопросов

Выберите ответ в каждом вопросе и нажмите «Проверить ответы» — появятся правильные ответы и пояснения.

1. Что называют механической волной?
- Распространение колебаний в упругой среде с переносом энергии
- Движение тела под действием силы тяжести
- Перемещение вещества из одной части среды в другую
- Распространение света в пространстве
Механическая волна представляет собой распространение колебаний в упругой среде. При этом передаётся энергия, но вещество в целом не переносится.
2. В какой среде механические волны не могут распространяться?
- В жидкостях
- В вакууме
- В твёрдых телах
- В газах
Для распространения механических волн необходима упругая среда, состоящая из частиц. В вакууме такой среды нет.
3. Как колеблются частицы среды при распространении поперечной волны?
- Параллельно направлению распространения волны
- Только по круговым траекториям
- Перпендикулярно направлению распространения волны
- Не совершают колебаний
Главный признак поперечной волны — колебания частиц среды перпендикулярно направлению распространения волны.
4. В каких единицах СИ измеряется длина волны?
- В секундах (с)
- В метрах в секунду (м/с)
- В герцах (Гц)
- В метрах (м)
Длина волны λ — это расстояние между ближайшими точками, колеблющимися в одинаковой фазе. Как и любое расстояние, она измеряется в метрах.
5. Что происходит с частицами воды при распространении волн по поверхности водоёма?
- Они колеблются около своих положений равновесия
- Они постоянно движутся только в направлении берега
- Они неподвижны, а перемещается только энергия
- Они вместе с волной перемещаются на большие расстояния
При распространении волны частицы среды совершают колебания около положений равновесия. Волна переносит энергию, а не вещество в целом.
6. Как изменяется длина волны при переходе в другую среду, если частота волны остаётся прежней, а скорость распространения увеличивается?
- Уменьшается
- Увеличивается
- Становится равной нулю
- Не изменяется
Согласно формуле v = λ · ν, длина волны λ = v / ν. При неизменной частоте увеличение скорости приводит к увеличению длины волны.
7. Волна распространяется по поверхности воды со скоростью 4 м/с. Какое расстояние она пройдёт за 5 с?
- 9 м
- 25 м
- 20 м
- 0,8 м
Расстояние определяется по формуле s = v · t. s = 4 · 5 = 20 м.
8. Частота механической волны равна 5 Гц. Чему равен период колебаний?
- 5 с
- 2 с
- 10 с
- 0,2 с
Период определяется по формуле T = 1 / ν. T = 1 / 5 = 0,2 с.
9. Длина волны равна 3 м, а частота — 4 Гц. Чему равна скорость её распространения?
- 12 м/с
- 0,75 м/с
- 7 м/с
- 24 м/с
Используем формулу v = λ · ν. v = 3 · 4 = 12 м/с.
10. Волна распространяется со скоростью 6 м/с. Её период равен 0,5 с. Чему равна длина волны?
- 0,083 м
- 3 м
- 6 м
- 12 м
Используем формулу λ = v · T. λ = 6 · 0,5 = 3 м.
11. За 10 с источник создал 30 полных колебаний. Какова частота создаваемых волн?
- 30 Гц
- 10 Гц
- 3 Гц
- 0,3 Гц
Частота равна числу колебаний за единицу времени: ν = N / t. ν = 30 / 10 = 3 Гц.
12. Почему человек слышит звук от удара молотка по металлической детали, даже если не касается её?
- Потому что воздух полностью переносится от молотка к человеку
- Потому что металлическая деталь передаёт человеку своё вещество
- Потому что звук распространяется в вакууме без участия среды
- Потому что звук распространяется в воздухе в виде механической волны
Звук представляет собой механическую волну, которая распространяется в упругой среде, например в воздухе. Колебания частиц воздуха передают энергию до уха человека.