Pokaz efektu dudnienia i efektu rezonansu na przykładzie kamertonów.
Z=z0sin(ωt-kx)
Fale akustyczne rozchodzą się szybciej w ośrodkach sprężystych. W skale dźwięk rozchodzi się dużo szybciej niż w powietrzu. Woda też jest dość sprężysta. Fala tsunami rozchodzi się bardzo dużą prędkością, rzędu odrzutowca (400-800 km/h). To nie woda ale energia się przemieszcza.
Rozważmy sytuacje 2 fal (źródeł drgań) z1 i z2. Drgania te różnią się w fazie. Różnica w fazie jest zależna od odległości. Jeśli różnica dróg jest wielokrotnością długości fali fazy będą te same. Jeżeli różnica dróg jest połową długości fali drgania będą miały fazę przeciwną1 i zredukują się.
Interferencja- nakładanie się energii, energia kanalizuje się.
Jeśli fala natrafia na inny ośrodek, po odbiciu może nałożyć się z inną falą.
Wyobraźmy sobie fale przeciwbieżne. Jeśli spóźniają się o ¼ długości fali, mamy na przemian punkty PW i PS, ale drganie nie może się rozejść. Mamy do czynienia ze stacjonarnym rozkładem drgań, i nazywamy falą stojącą. Możemy ją osiągnąć tylko przez zastosowanie dwóch fal przeciwbieżnych.
Jeśli fale przeciwbieżne nie są równe, jedna fala wygasza drugą i wędruje dalej.
Fale można kopiować przez odbicie. Stosuje się w instrumentach dętych. Wracająca fala ma tą samą częstotliwość. Punkt typu s nosi nazwę strzałki, w węzła. By źródło się nie wygasiło w miejscu źródła musi powstać strzałka. Jeżeli ośrodek w którym się odbija fala jest bardziej sprężysty to zmienia fazę na przeciwną. Jeśli jest drgający fala nie zmienia swojej fazy. Na końcu tuby musi być punkt Pw Długość tuby to ¼ długości fali + wielokrotność λ/2. Powstaje wtedy fala stojąca. Częstotliwość może być podstawowa, a jej pochodne to drgania harmoniczne. Piszczałki krótkie piszczą na wysokich tonach, a piszczałki długie na niskich.
Dla otwartej przestrzeni musimy zastosować wielokrotność połowy długości fali.
Ludzie słyszą dźwięki od 16 Hz do 20 kHZ. Poniżej 16Hz mamy infradźwięki, powyżej 20kHz ultradźwięki.
Ostatni wykład jest 28 kwietnia. Podejście pierwsze: 2 terminy do wyboru: 5 maja lub 14 maja
Pytania opisowe, nie lać wody, tylko sypać konkretami. Trzeba się odnieść do pewnych zależności, które opisane są wzorami. Trzeba objaśnić wzór !
Zakres tematyczny podany zostanie po Wielkanocy. 24 maja jest egzamin ustny.
Fal możemy używać jako metod badawczych. Możemy badać skały za pomocą dźwięków. Przy niskiej częstotliwości energia jest jednak mniejsza. Amplituda musi być wtedy większa by można było je zarejestrować. Fale są tłumione. Tłumienie jest wprost proporcjonalne do energii. Wykresy robimy w skali logarytmicznej, gdzie podstawą logarytmu jest 10. Skala wtedy nigdy nie dochodzi do zera, ale osiąga coraz niższe potęgi liczby 10. Natężenie fali to ilość energii w jednostce czasu przypadająca na jednostkę powierzchni. Energia w jednostce czasu to moc.
I= P/S. P to moc, a S powierzchnia.
Ważną falą jest energia słoneczna docierająca do powierzchni Ziemi, mierzona w kW/m2. Najwięcej energii odbierze się przy prostopadłym ułożenia wektora falowego.
Relacja odbiornika zazwyczaj nie jest liniowa.
Poziom natężenia mierzymy w belach. Mierzy się go w skali logarytmicznej.
Efekt Dopplera – polega na tym że odbieramy co innego niż zostało nadane. Wysyłana jest fala o określonej częstotliwości równej częstotliwości drgania źródła jest inna niż częstotliwość rejestrowana. Odbierana jest inna na skutek względnego ruchu nadajnika i odbiornika. Zbliżanie się odbiornika nie powoduje takie samego efektu jak zbliżanie się nadajnika.
Ośrodek jednorodny izotropowy daje powierzchnie falowe sferyczne.
Zbliżanie się obserwatora, a zbliżanie się źródła nie dają takiego samego efektu bo jest jeszcze ośrodek.
F1=f0v/(v+/-uz) – dla ruchu źródła
Jeżeli powierzchnie falowe są nieruchome względem ośrodka to powierzchnie falowe nie są pawimi oczkami tylko koncentrycznymi kołami.
Wtedy f1= f0(v+/-u0)/v – dla ruchu obserwatora
Jeżeli źródło zbliża się z prędkością oddalania obserwatora to f1=f0 nie otrzymujemy efektu Dopplera.
termodynamika
POMYSŁ: sztuczne trzęsienie ziemi↩