118 119

Drgania i rozchodzenie się fai mechanicznych

Kuch drgający

kuch drgający jest to taki ruch, w którym ciało wychyla się na przemian to w jedną, lo w drugą stronę z położenia równowagi.

Wielkości fizyczne opisujące ruch drgający

Amplituda jest to największe wychylenie (np. ciała drgającego) z położenia równowagi. Okresem drgań T nazywa się czas jednego pełnego drgnienia. Jednostką okresu jest 1 s (sekunda).

(zęstotliwość f jest odwrotnością okresu, co zapisuje się: jednostką częstotliwości jest 1 Hz (herc).

(Częstotliwość własna jest to częstotliwość, z którą drga dane ciało raz wprawione w ruch i pozostawione samo sobie.

I ala mechaniczna

Źródłem fali jest drgające ciało.

(Idy drgania jednych cząsteczek ośrodka przekazywane są innym cząsteczkom, mówimy, że rozchodzi się fala mechaniczna

fale mechaniczne

podłużne    poprzeczne

I .ile ulegają zjawiskom: dyfrakcji (ugięcia), odbicia, załamania,

interferencji (nakładania się), lale mogą leż ulegać zjawisku rezonansu.

W danym ośrodku ruch falowy zachodzi ze stałą prędkością v, którą można wy liczyć ze wzoru:

X długość fali,

I okies drgań.

v

}    gdzie*:

1’rzykładowe zadania z rozwiązaniami

I Jmiejętności sprawdzane za pomocą zadań: dostrzeganie związków przyczynowo-skutkowych podczas obserwacji zjawisk i procesów (drgania),

wybieranie odpowiednich terminów i pojęć do opisu zjawisk, stosowanie w praktyce własności działań.

I. Wahadło wprawione w drgania wykonało 20 drgań w ciągu minuty. Oblicz okres I częstotliwość drgań.

Szukane:

T = ? f = ?

Rozwiązanie I )ane n = 20

I | min = 40 s

T = 40 s 20

T = 2s

f-H

f = 1 Hz

-i

( kipowiedź Okres drgań wahadła wynosi 2 s, a jego częstotliwość 4 Hz.

II■ Dlaczego podczas gwałtownego, mocnego trzaśnięcia drzwiami mogą wylecieć ./yby w oknach?

i hlpowiedź Gwałtowne zamknięcie drzwi powoduje nagłą lokalną zmianę gęstości i ciśnienia powietrza. Ta zmiana rozchodzi się w pomieszczeniu z prędkością dźwięku. |cst to impuls falowy, który dociera do szyby i wprawia ją w drgania, co może spowodować jej wypadnięcie.

III. W jaki sposób trzeba dostroić dwie struny gitary, .11>y, szarpiąc jedną z nich, wprawić w drganie drugą?

( ulpowiedź Szarpnięcie jednej ze strun gitary powodu-|r powstanie fali dźwiękowej o częstotliwości równej czę-loiliwości drgań sliuny. lala la dociera do innych strun i pobudza do drgali lę ni< h, l-lóiej < zęslolliwość własna |i".l równa c/ęsIolliwoM i tllgnn lali głosowej (lub jesl jej wielokiolnośc ią) /|awl’*lo I I" II'' a na.om u >onaHMl