Fyzika - prednáška 6.

1. Fyzika - prednáška 6. RNDr. Gibová, PhD. č.d.88, prízemie http://people.tuke.sk/zuzana.gibova/

2. 4. KMITY4.4 Skladanie kmitov Skladanie kmitov na seba kolmých a) 2 HNKP rovnaká frekvencia, rôzne amplitúdy a fázové konštanty. Výchylka výsledného kmitavého pohybu Lissajousove krivky

3. 4. KMITY4.4 Skladanie kmitov Skladanie kmitov na seba kolmých b) 2 HNKP rôzne frekvencie v pomere malých celých čísel – Lissajousove krivky Fázový posun 00 450 900 1350 1800

4. Zopakujte si • Pri rovnomennom priamočiarom pohybe je rýchlosť .......... a dráha tohto pohybu sa dá vyjadriť ako súčin ............... a ............. . • Uhlová rýchlosť závisí od periódy vzťahom ........ . • Vzťah f = 1/T vyjadruje ........................... . • Výchylka netlmeného harmonického kmitavého pohybu môže byť vyjadrená pomocou dvoch vzťahov v tvare: .............. a .............. .

5. 5. VLNY Mechanické vlnenie – proces, prostredníctvom ktorého sa šíri nejakým prostredím kmitanie. Postupné vlnenie – vlnenie, pri ktorom sa rozruch prenáša na ďalšie body. Typy vlnenia: A) postupne priečne -častice kmitajú kolmo na smer šírenia sa vlnenia. B) postupne pozdĺžne-častice kmitajú rovnobežne so smerom šíreni sa vlnenia.

6. 5. VLNY5.1 Rýchlosť vlnenia Rýchlosť (fázová rýchlosť) – rýchlosť, ktorou sa šíri rovnaká fáza kmitavého pohybu, napr. maximum. Je definovaná ako podiel vzdialenosti l, ktorú prejde vlnenie počas periódy T kmitov častíc. Vlnová dĺžka – najkratšia vzdialenosť medzi dvoma bodmi, ktoré kmitajú s rovnakou fázou. Je definovaná ako dráha, ktorú prejde fáza vlny počas jednej periódy.

7. 5. VLNY5.1 Rýchlosť vlnenia Tuhá látka – vlnenie pozdĺžne aj priečne. Kvapalina a plyn – len pozdĺžne vlnenie. E - modul pružnosti v ťahu, G - modul pružnosti v šmyku, F - sila ťahu na koncoch struny, s - hmotnosť jednotkovej dĺžky struny.

8. 5. VLNY5.2 Rovnica rovinnej vlny Zdroj vlnenia – kmitavý pohyb častice, od ktorej sa šíri vlnenie (v smere osi x). Rovnica rovinnej vlny (vlnová rovnica) Príklad: Rovinná vlna je popísaná vzťahom: u(r,t) = 60 [m] sin(1800t - 5,3r) . Nájdite pomer amplitúdy výchylky častíc a vlnovej dĺžky, maximálnu hodnotu rýchlosti častíc a jej pomer k rýchlosti šírenia sa vlnenia. KONTROLKA:Vyberte správnu odpoveď: a) rýchlosť vlnenia závisí od amplitúdy vlnenia, b) rýchlosť vlnenia má smer šírenia sa vlny, c) rýchlosť vlnenia je rýchlosťou, ktorou kmitá častica.

9. 5. VLNY5.3 Skladanie (interferencia) vlnenia Interferencia - fyzikálny jav, ktorý nastane, ak dva alebo viac vlnení prechádza tým istým miestom v rovnakom časovom okamihu. Princíp superpozície – ak dve vlnenia prechádzajú tým istým miestom v tom istom časovom okamihu, výsledná výchylka sa rovná súčtu jednotlivých výchyliek; vzniká vlnenie s jednou vlnou; sčítavajúce vlnenia sa navzájom neovplyvňujú. Koherentné zdroje – kmitajú rovnakým smerom, s rovnakou frekvenciou a fázovým rozdielom.

10. 5. VLNY5.3 Skladanie (interferencia) vlnenia Výchylka výsledného vlnenia I. maximá II. minimá

11. 5. VLNY5.4 Stojaté vlnenie Skladanie dvoch vlnení proti sebe s rovnakou amplitúdou, vlnovou dĺžkou a frekvenciou. Výchylka I. uzly - miesta, v ktorých je amplitúda 0: II. kmitne – miesta, v ktorých max. amplitúda: Aplet Vzdialenosť dvoch susedných kmitní (uzlov) – sa rovná polovici vlnovej dĺžky skladajúcich sa vĺn. Aplet

12. 5. VLNY5.4 Stojaté vlnenie Rozdiel medzi postupným a stojatým vlnením

13. 5. VLNY5.4 Stojaté vlnenie Odraz na pevnom a voľnom konci Ak sa postupujúca vlna odráža na pevnom konci – odrazená vlna je vo protifáze k prichádzajúcej vlne (uzol). Ak sa postupujúca vlna odráža na voľnomkonci – odrazená vlna je vo fáze k prichádzajúcej vlne (kmitňa).