profil

Fale mechaniczne (ruch drgający, fale harmoniczne itp.)

Ostatnia aktualizacja: 2021-11-12
poleca 85% 626 głosów

Treść
Grafika
Filmy
Komentarze

Ruch drgający: Jeżeli punkt materialny porusza się ruchem okresowym ( powtarza się w regularnych odstępach czasu ) tam i z powrotem po tej samej drodze, to taki ruch nazywamy drgającym ( wibracyjny, oscylacyjny )

Prosty oscylator harmoniczny: ciało o masie m przyczepione do idealnej sprężyny o współczynniku sprężystości k i mogące się poruszać po idealnie gładkiej powierzchni F = 0
Prawo Hooke’a Jeżeli ciało jest przesunięte w lewo to siła działa na prawo ( i odwrotnie) i wynosi zawsze F = - kx

Parametry ruchu drgającego:
- przemieszczenie liniowe, kątowe - przemieszczenie to odległość liniowa drgającego punktu materialnego od położenia równowagi w dowolnej chwili.
- okres - okresem ruchu harmonicznego nazywamy czas jednego pełnego drgania, czas powtarzania się każdego pełnego przemieszczenia, albo cyklu
- częstotliwość - częstotliwością ruchu f, D (mi) nazywa się liczbę drgań ( lub cykli ) na jednostkę czasu
D = 1/T D = 1/S = S –1 => 1Hz
ш = 2Л/T [Hz] => częstotliwość kątowa

Ruch harmoniczny: to taki, w którym wychylenia w obydwie strony sa jednakowe i odbywają się w tym samym czasie.

Parametry ruchu drgającego:
x – droga [m]
A – amplituda [m]
T – okres [s]
F – częstotliwość [ 1/T = 1/S = S –1 = Hz ]

Rezonans: gdy częstotliwość siły wymuszającej ruch jest równa częstotliwości swobodnej danego ciała drgającego to uzyskujemy zjawisko rezonansu, czyli maksymalnej amplitudy drgań trwającej w pewnym czasie. Gdy ciało rezonuje nie działa na nie bezpośrednio siła zewnętrzna, a częstotliwość jego drgań jest częstotliwością własną układu

Drgania wymuszone: maja taką częstotliwość z jaką działa siła zewnętrzna.

D zew < D własna układu = ruch o różnych amplitudach
D zew > D własna układu = ruch o różnych amplitudach
D zew = D własna układu → rezonans (amplituda rośnie z czasem liniowo i może osiągnąć bardzo dużą wartość )

Fale mechaniczne
Źródło fali to drgania materii
Rozchodzą się tylko w ośrodkach materialnych
W ośrodkach materialnych fala mechaniczna porusza się tym szybciej im bardziej gęsty ośrodek

Klasyfikacja fal
1. Podział ze względu na kąt jaki tworzy kierunek ruchu materii z kierunkiem rozchodzenia się samych fal.
a) poprzeczne – gdy ruchy cząsteczek materii przenoszącej fale są prostopadłe do kierunku rozchodzenia się fali
b) podłużne - gdy drgania odbywają się wzdłuż kierunku rozchodzenia się fali.

2. Podział w zależności od liczby wymiarów niezbędnych do opisu kierunku rozchodzenia się energii.
a) jednowymiarowe – rozchodzące się wzdłuż linii
b) dwuwymiarowe – fala kolista
c) Trójwymiarowe – rozchodzące się w przestrzeni, kształt kulisty wypływający radialnie z jednego punktu

3. Ze względu na zachowanie się cząsteczek materii powodującej fale, w okresie, w którym ta fala rozchodzi się w ośrodku
a) impuls – (pojedyncza fala, gdy każda cząstka pozostaje w spoczynku dopóty dopóki nie dobiegnie do niej impuls, porusza się przez krótki czas i osiąga stan bezruchu)
b) ciąg fal – stały lub okresowy

4. Ze względu na kształt powierzchni fali ( kształt powierzchni fali zależy od ilości wymiarów)
a) fala dwuwymiarowa – płaska
b) fala trójwymiarowa – płaska, kulista

Długość fali: to droga którą fala przebywa w czasie, gdy element drgający wykona jedno pełne drgnięcie. Długość fali jest to odległość między punktami o tej samej fazie drgań

Właściwości fali
- zawsze istnieje źródło, z którego rozchodzą się fale
- te same wielkości charakteryzują ruch falowy, niezależnie od jego rodzaju są nimi:
a) długość fali
b) częstotliwość
c) okres
d) amplituda
e) prędkość rozchodzenia się fali
- fale mogą ulegać zjawiskom charakterystycznym dla nich:
a) zjawisko załamania, zmiana kierunku fali z jego przejścia z jednego ośrodka na drugi
b) zjawisko dyfrakcji (ugięcia fali)
c) zjawisko interferencji czyli nakładania się fal
-w ruchu falowym następuje zawsze przenoszenie energii

Zjawisko odbicia fali: kąt padania = kątowi odbicia

Prawo odbicia: Kąt padania zawarty pomiędzy kierunkiem padającej fali, a normalną do powierzchni padania, a kąt odbicia to kąt pomiędzy N do powierzchni w punkcie padania z kierunkiem fali w odbiciu

Zasada Huygensa: każdy punkt ośrodka po dojściu do niego zaburzenia staje się źródłem fali cząstkowej, powierzchnia styczna do wszystkich fal cząstkowych stanowi pierwotna powierzchnię falową.

Podoba się? Tak Nie
Komentarze (8) Brak komentarzy

wielkie dzieki dzieki tej pracy dostalem 4 :D

Wielkie dzięki przydało sie bardzo

NO SUPPER SUPER ALE TO NIE WSZYSTKO!!! TROCHE MI POMOGLO DZIEKI

Treść zweryfikowana i sprawdzona

Czas czytania: 4 minuty