Siła w ruchu drgającym
a= - ω2 x
Przyspieszenie jest wprost proporcjonalne do wychylenia, a jego zwrot jest zawsze skierowany w stronę stanu równowagi.
Energia w ruchu drgającym
Ec = 1/2 m ω2 A2
zadanie: Kulka o masie 0,3 kg wykonuje drgania harmoniczne o amplitudzie a=0,2m i okresie T=1,2s, oblicz:
wychylenie w chwili t=0,1s liczonej od momentu, gdy ciało było w momencie równowagi
x=A sin ω t
x=A sin 2π/T t
x=0,2 * sin * 2π/1,2 * 0,1 = 0,2 * sin 1/6 π = 0,2 * sin 300 = 0,2 * 1/2 = 0,1 m
prędkość w tej samej chwili:
v=ω A cos ω t
v= 2π/T * A * cos * 2π/T * t
v= 2*3,14/1,2 * 0,2 * cos 300= 1,05 * pierwiastek z trzech/2 = 0,525 pierwiastków z trzech m/s
przyspieszenie:
a= - ω2 x
a= - (2π/T)2 * x
a= - 4*(3,14)2/1,2 = 39,44/1,44 = 2,7
Temat: Fale dźwiękowe.
Fale dźwiękowe: mechaniczne, podłużne o częstotliwościach 16Hz-20000Hz
mniejsze niż 16Hz - infradźwięki
większe niż 20000Hz - ultradźwięki
Prędkość zależy od gęstości ośrodka, w którym się fala rozchodzi
Rozchodzenie się fal dźwiękowych polega na przekazywaniu energii kolejnym cząsteczkom ośrodka pobudzając je do drgań
v powietrza = 340 m/s
v wody = 1400-1600 m/s
v metalu = 3000-6000 m/s
Temat: Cechy dźwięku.
Cechy dźwięku ze względu na wrażenia słuchowe:
wysokość - zależy od częstotliwości
głośność - zależy od amplitudy
barwa dźwięku - cecha charakterystyczna dla danego ciała
Aby usłyszeć falę dźwiękową, fala ta musi nieść ze sobą pewną energię. Minimalna wartość energii przenoszonej przez falę w jednostce czasu i padająca na jednostkę powierzchni nazywa się natężeniem dźwięku, który słyszymy i określamy jako próg słyszalności.
Wartość natężenia dźwięku, która sprawia nam ból przy dźwiękach bardzo głośnych nazywamy progiem bólu.
Próg słyszalności Io = 10-12 W/m2
Próg bólu I=101 W/m2