123
6

Ważną funkcję w przyrodzie pełnią zjawiska powtarzające się w czasie, nazywane zjawiskami cyklicznymi, okresowymi bądź periodycznymi. Wokół siebie znajdziesz wiele przykładów zjawisk regularnie powtarzających się, na przykład: ruch krzesełka na wirującej karuzeli, ruch huśtawki, tłoka w cylindrze samochodu czy bicie serca. Drgają - czyli poruszają się periodycznie - struny w instrumentach muzycznych, grunt podczas trzęsienia ziemi, pracujący młot pneumatyczny.

Bardzo często zjawisko cykliczne wpływa na otoczenie i powoduje powstanie rozchodzącego się w nim zaburzenia. Gdy zanurzysz kijek w wodzie i zaczniesz wykonywać nim ruchy, zaobserwujesz rozchodzącą się na wodzie falę. Drgające struny powodują powstanie w powietrzu fali dźwiękowej. Opisem zjawisk związanych z rozchodzącymi się falami zajmiemy się w drugiej części rozdziału.

Fala - zaburzenie rozprzestrzeniające się w ośrodku lub przestrzeni. W przypadku fal mechanicznych cząstki ośrodka, w którym rozchodzi się fala, oscylują wokół położenia równowagi, przy czym przenoszą energię z jednego miejsca do drugiego bez transportu jakiejkolwiek materii.

Źródło fali

Fale mechaniczne nie powstają w próżni. Źródłem fali jest drgające ciało przekazujące swoje drgania cząsteczkom ośrodka, w którym się znajduje, dzięki czemu fala może się rozprzestrzeniać. Powierzchnia falowa

Powierzchnia falowa to zbiór punktów, w których znajdują się cząsteczki ośrodka będące w tej samej fazie ruchu.

Fala płaska Fala kulista

Gdy powierzchnia falowa jest płaska, mówimy, że fala jest płaska, a gdy jest w kształcie sfery - że fala jest kulista.

Czoło fali Czoło fali to powierzchnia falowa będąca granicą pomiędzy obszarem, do którego zaburzenie falowe jeszcze nie doszło, a obszarem, w którym już jest obecne.

Promienie fali Promienie fali to linie prostopadłe do czoła fali, wskazujące kierunek rozchodzenia się fali.

Długość fali - A fml Długość fali to najmniejsza odległość pomiędzy dwiema powierzchniami falowymi o tych samych fazach.

Okres fali -T fsl Okres fali to okres drgań cząsteczek ośrodka, w którym rozchodzi się fala. Okres jest równy czasowi w jakim fala przebywa drogę równą jednej swojej długości (gdy t=T, to s = A.).