Fale mechaniczne

1. Przykłady ciał drgających.
Ciała poruszające się ruchem drgającym:
- wahadło
- membrana głośnika
- struny instrumentów muzycznych
- struny głosowe

Wielkości jakimi charakteryzuje się ruch drgający:
- amplituda (A)
- okres drgań (T)
- częstotliwość drgań (f)

Wzory:
T=1/F n- ilość drgań
f=1/T t- czas, w którym te drgania nastąpiły
f=n/t

2. Pojęcia
Amplituda - największe wychylenie ciała z położenia równowagi.
Okres drgań - czas, w którym nastąpiło jedno, pełne drganie
Częstotliwość - ile było drgań w ciągu jednej sekundy
Drgania gasnące - drganie, którego nie uzupełniamy energii ciała drgającego (jego amplituda z czasem maleje)
Drganie wymuszone - drganie, którego uzupełniamy energię danego ciała drgającego (jego amplituda jest wciąż taka sama)

3. Fale mechaniczne
Przykłady fal mechanicznych:
- fale wytworzone na gumowym wężu
- fale wytworzone na powierzchni wody
- fale dźwiękowe

Wielkości charakterystyczne dla fal mechanicznych:
- długość fali (?)-droga jaką przebywa fala w ciągu jednego pełnego okresu
?=V.T ?=V/T
- szybkość fali
- amplituda

4. Fale wytworzone na powierzchni wody
Na powierzchni wody możemy wyróżnić dwa rodzaje fal:
- fale koliste- wzbudzane przez źródło punktowe; fale koliste rozchodzą się we wszystkich kierunkach
- fale płaskie- wzbudzane za pomocą np. długiej listwy; fale płaskie rozchodzą się tylko w jednym kierunku

5. Zjawiska, którym ulegają fale wytwarzane na powierzchni wody
Odbicie fali (fala płaska wytworzona na powierzchni wody natrafiwszy na przeszkodę ulega odbiciu od niej zmieniając swój kierunek rozchodzenia się

Ugięcie fali (dyfrakcja) (fala płaska wytworzona na powierzchni wody natrafiwszy na przeszkodę z jedną wąską szczeliną ulega ugięci (dyfrakcji) na niej; powstaje fala kolista rozchodząca się we wszystkich kierunkach)

Zjawisko nakładania się fal (interferencja) (fala płaska na powierzchni wody natrafiwszy na przeszkodę z dwoma wąskimi szczelinami ulega ugięciu(dyfrakcji) na nich; powstają dwie koliste fale rozchodzące się we wszystkich kierunkach, które wzajemnie nakładają się na siebie (interferują ze sobą)

PUNKTY MAKSYMALNEGO WZMOCNIENIA powstają w wyniku interferencji fal gdy fale napotykają się fazami zgodnymi (grzbiet jednej fali z grzbietem drugiej, a dolina jednej z doliną drugiej).

PUNKTY MAKSYMALNEGO OSŁABIENIA w wyniku interferencji powstają gdy fale napotykają się fazami przeciwnymi(grzbiet jednej fali z doliną drugiej)

6. Fale dźwiękowe
CZŁOWIEK SŁYSZY DŹWIĘKI W ZAKRESIE CZĘSTOTLIWOŚCI OD 20 DO 20 000 Db

Cechy mierzalne i fizyczne dźwięku:
- Częstotliwość (duża częstotliwość dźwięku oznacza, że słyszany dźwięk jest wysoki; mała-częstotliwość- dźwięk niski)
- Poziom natężenia dźwięku (jeżeli fala dźwiękowa przenosi dużą porcję energii wówczas słyszany dźwięk jest głośniejszy); głośność dźwięku wyrażamy w decybelach dB (do 90 dB dźwięk nie jest szkodliwy dla człowieka)
- Stopień skomplikowania dźwięku (barwa dźwięku)

DŹWIĘK ROZCHODZI SIĘ ZE STAŁĄ PRĘDKOŚCIĄ:
w powietrzu - 34 0m/s
w wodzie - 1450 m/s