Сейсмические волны - Колебания и волны

Цель: изучить условия образования и перемещения сейсмических волн.

Ход урока

I. Повторение. Проверка домашнего задания

Проверку домашнего задания целесообразно провести, разбирая решения задач у доски. Каждый ученик, приводящий решение задачи, должен следить за правильным оформлением задачи и отвечать на вопросы остальных учащихся по ходу решения. Если такие вопросы, конечно, возникнут.

К примеру, решение задачи 109 («Задачи и упражнения») предполагает понимание таких характеристик волны, как длина λ, период колебаний в волне Т. Приведем полное решение этой задачи:

Задача 109

В озеро упала ветка. Пробегавший мимо олень успел заметить, что волна, созданная падением ветки, дошла до берега за 10 с, причем расстояние между соседними гребнями волн было ровно 10 см и за 2 с было 4 всплеска о берег. Помогите оленю определить, как далеко от берега упала ветка.

Дано:

Решение:

По условию задачи длина волны - расстояние между соседними гребнями волн.

Тогда, найдя период колебаний в волне, можем найти скорость волны, а затем и расстояние s:

Так как λ = v · T, то

Отсюда

(Ответ: s = 2 м.)

II. Изучение нового материала

План изложения нового материала:

1. Определение сейсмических волн.

2. Эпицентр землетрясения. Определение эпицентра.

3. Виды землетрясений, их значение. Доклады учащихся.

4. Цунами. Доклады учащихся.

1. Новый материал носит в основном познавательный характер, расширяющий взгляды учеников на суть механических волн.

В начале урока следует сообщить, что сейсмические волны - это волны, которые образуются в земной коре при различных тектонических процессах, либо при подземных ядерных взрывах.

Ясно, что в твердой части Земли могут образовываться как продольные, так и поперечные волны. Скорость первых достигает величин примерно 10 км/с, а поперечных волн - 5 км/с.

2. Именно разность скоростей двух, видов сейсмических волн позволяет определять эпицентры землетрясений. Это регистрируют при помощи чувствительных приборов - сейсмографов. Основой сейсмографа является маятник, который начинает движение по приходу волны. Если соединить маятник с самопишущим устройством, то получают график на ленте.

Зная запаздывание Δt в приходе поперечной волны по сравнению с продольной, удаление эпицентра до станции будет:

Чтобы найти координаты эпицентра землетрясения, необходимо использовать данные хотя бы двух станций: ведь данные одной сейсмостанции позволяют определить лишь расстояние до эпицентра землетрясения, но не его положение.

3. Необходимо отметить, что на земле в течение года происходит огромное количество землетрясений, но большинство из них люди просто не замечают, так как они очень слабые. Хотя бывают и иные землетрясения, которые приносят огромные разрушения и гибель людей.

Далее, пользуясь таблицей 4 учебника (с. 60), можно дать анализ землетрясений по их силе и привести примеры наиболее разрушительных землетрясений.

Люди всегда старались уменьшить последствия землетрясений и в сейсмоопасных зонах строили специальные здания, которые могли выдерживать заметные толчки. Это относится к Японии, тихоокеанскому побережью США, странам Центральной Америки и другим.

Очень важной задачей является прогнозирование сроков землетрясений, но пока нет точных методик для таких прогнозов. Постоянно ведутся работы по изучению глубинной природы образования сейсмических волн, что позволит точнее прогнозировать разрушительные землетрясения и свести к минимуму число человеческих жертв.

Можно заметить, что вопросы образования сейсмических волн вышли за пределы Земли: сейсмографы, установленные на поверхности Луны, также регистрируют множество, правда очень слабых, землетрясений.

Далее выслушиваются сообщения учащихся по рассматриваемому вопросу.

4. Очень своеобразно проявляются последствия землетрясений, происходящих на дне мирового океана. Это приводит к образованию в океане особого вида волн - цунами, - которые перемещаются по океану со скоростью в 400-500 км/ч и, подходя к побережью, вырастают в огромные, до 20-30 м волны. Такие волны полностью разрушают все на побережье.

Домашнее задание

1. § 23 учебника; вопросы и задания к параграфу.

2. Задачи и упражнения (учебник, с. 126) № 113-114.

3. Два ученика (по желанию) могут подготовить доклады по темам: «Величайшие землетрясения современности» и «Животные - индикаторы приближающегося землетрясения».