Fale fizyka, Fizyka


15. Fale

Ze względu na kierunek drgań cząstek ośrodka względem kierunku rozchodzenia się fale dzielimy na fale podłużne 0x01 graphic
fale poprzeczne 0x01 graphic
.

Fala podłużna:

0x01 graphic

Fala poprzeczna:

0x01 graphic

Możemy również dokonać podziału ze względu na rodzaj zaburzenia

Impuls falowy:

0x01 graphic

Fala harmoniczna:

-powstaje gdy źródło wykonuje drgania harmoniczne: na przykład gdy cyklicznie wychylamy koniec napiętej liny

0x01 graphic

Ze względu na kształt powierzchni falowej możemy wyróżnić fale płaskie 0x01 graphic
i fale kuliste 0x01 graphic
.

W przypadku fal płaskich zaburzenie rozchodzi się w jednym kierunku, a powierzchnie falowe są płaszczyznami prostopadłymi do kierunku ruchu fali tak jak na rysunku 13.5 poniżej.

 

0x01 graphic

Dla fal kulistych zaburzenie rozchodzi się ze źródła we wszystkich kierunkach, a powierzchnie falowe są sferami jak na rysunku 13.6 poniżej.

 

0x01 graphic

Podsumowanie:

Podział fal:

ze względu na kierunek drgań cząstek ośrodka względem kierunku rozchodzenia się:

  • fale podłużne

  • fale poprzeczne

ze względu na rodzaj zaburzenia np.:

  • Fala harmoniczna: (prosta i złożona)

  • Impuls falowy:

Ze względu na kształt powierzchni falowej (1,2,3-wymiarowe)

  • fale płaskie

  • fale kuliste

Jeżeli w przestrzeni rozchodzi się impuls falowy to możemy w każdej chwili utworzyć powierzchnię łączącą punkty, do których w tej właśnie chwili dotarła fala. Przesuwanie się tej powierzchni obrazuje rozchodzenie się fali. Właśnie taką powierzchnię nazywamy czołem fali (lub powierzchnią falową), a każdą linię prostą, prostopadłą do czoła fali, wskazującą kierunek ruchu fali nazywamy promieniem fali.

prędkość dźwięku w powietrzu (a także ogólnie - w gazach) wyraźnie zależy od temperatury (ściślej od pierwiastka kwadratowego z temperatury wyrażonej w kelwinach). Im większa jest temperatura powietrza, tym szybciej poruszają się jego cząsteczki i tym większa jest prędkość dźwięku. 
W typowych warunkach, jakie spotykamy na co dzień w atmosferze ziemskiej, zmiana temperatury powietrza o 10 stopni Celsjusza spowoduje zmianę prędkości dźwięku o ok. 5 m/s.

Prędkość dźwięku w ciałach stałych zależy w znacznym stopniu od naprężeń. Np. dzięki silniejszemu naciąganiu struny można uzyskać zwiększenie prędkości rozchodzenia się dźwięku, a w konsekwencji podwyższenie tonu jej drgań swobodnych



Wyszukiwarka