fia2

Prawo załamania fal

W zjawisku załamania fal stosunek sinusa kąta padania do sinusa kąta załamani.i jest równy stosunkowi prędkości w pierwszym ośrodku do prędkości w drugim

sin a V, sin >3 v₂ '

Promień fali padającej i promień fali załamanej oraz prostopadła do granit y dwóch ośrodków leżą w jednej płaszczyźnie.

Zasada superpozycji

Wypadkowe wychylenie elementów ośrodka, w którym rozchodzą się dwie tali jest równe sumie wychyleń odpowiadających poszczególnym falom.

Natężenie fali / jest wielkością fizyczną określającą energię transportowali.i w jednostce czasu przez falę, która przepływa przez mały wycinek powierzchni A ' prostopadły do promienia

ASAt '

W

lednostką natężenia fali jest wat na metr do kwadratu, —5 .

Za miarę głośności dźwięku przyjmuje się wielkość /? zwaną poziomem natę/e nia dźwięku i zdefiniowaną jako

0= log 7,

'o

gdzie / — natężenie fali, /₀=1CT'² W/m² — natężenie fali o częstotliwo.'1 1000 Hz, odpowiadające granicy słyszalności. Jednostką tak zdefiniowanej wielko ś< 1 jest bel (B). 1 bel odpowiada dźwiękowi o natężeniu dziesięciokrotnie wirl szemu niż próg słyszalności.

Efekt Dopplera polega na zmianie częstotliwości fali odbieranej na skutek ru< hu źródła lub ruchu obserwatora, jeśli źródło zbliża się do obserwatora, to

Jeśli źródło oddala się od obserwatora, to

f" = f_a

Gdy obserwator zbliża się do źródła dźwięku o częstotliwości f₀ z prędkością v,,,„, wówczas częstotliwość fali odbieranej wynosi

, ; (Vo+ O

/ — r₀

W przypadku, gdy obserwator oddala się od źródła, zamiast sumy prędkości należy wziąć ich różnicę.

ZADANIA

F    Ruch drgający harmoniczny

13.1.    Ciało porusza się ruchem drgającym harmonicznym, gdy działająca siła:

a)    zmienia się proporcjonalnie do czasu,

b)    jest stała,

c)    zmienia się proporcjonalnie do wychylenia,

d)    zmienia się proporcjonalnie do kwadratu wychylenia.

13.2.    Napisz równanie opisujące ruch wahadła matematycznego o długośt i I «= 0,5 m, o amplitudzie A = 0,1 m. Oblicz okres tego wahadła. Przyspieszenie grawitacyjne g = 10 m/s^{1 2}.

13.3.    Napisz równanie opisujące ruch ciężarka o masie m = 0,01 kg umocow.i nego na sprężynce, wykonującego drgania w płaszczyźnie poziomej z amplitudą A = 0,02 m. Współczynnik sprężystości sprężynki k = 1 N/m.

13.4.    Mała kuleczka zawieszona na długiej nitce przyczepionej do statywu wykonuje drgania harmoniczne o okresie T = 0,2 s i amplitudzie x„ = 0,005 m Napisz równanie opisujące zależność wychylenia i prędkości od czasu.

13.5.    Równanie pewnego oscylatora harmonicznego ma postać

\k - 0,2 m • cos4nf. Wiedząc, że czas wyrażony jest w sekundach, oblicz: c zęsto lliwość tego ruchu, maksymalną prędkość oraz maksymalne wychylenie. Narysuj [wykresy zależności wychylenia, prędkości i przyspieszenia od czasu.

1

3.f>. Wartość siły działającej na ciało o masie m umocowane do sprężynki

2

/mienia się /godnie / zależnością F = F„( os0,2f. Korzystając / lej informacji, napis/ równanie oplsująi e zależność przyspieszenia < lala od t zasu Podaj wartość i zęstotliwośi i koluwt-j i ublgi okięs lego iu< Im (( /as wyrażony jesi w sekundat li,)