Vypracovala : Božena Horváthová
Vlnenie patrí medzi najrozšírenejšie fyzikálne deje. Šíri sa nim zvuk, svetlo rozhlasový i televízny signál.
Mechanické vlnenie je dej, pri ktorom sa kmitavý rozruch šíri látkovým prostredím. Jeho príčinou je existencia väzbových síl medzi časticami prostredia, ktorým sa vlnenie šíri. Kmitanie jednej častice sa prenáša na ďalšie častice. Takéto prostredie nazývame pružné prostredie. Šírenie vlnenia nie je spojené s prenosom látky. Častice prostredia sa nepremiestňujú v priestore, ale iba kmitajú okolo rovnovážnych polôh. Vlnením sa prenáša energia kmitavého pohybu zo zdroja vlnenia do prostredia, ktoré zdroj obklopuje.
Postupné vlnenie je charakterizované tým, že kmitanie sa zo zdroja postupne prenáša do bodov vzdialenejších od zdroja.
Rýchlosť v, ktorou sa vlnenie šíri pružným prostredím je fázová rýchlosť vlnenia. Je to rýchlosť, ktorou sa premiestňuje rovnaká fáza kmitania jednotlivých bodov
(napríklad najväčšia výchylka kmitavého pohybu). Závisí od vlastnosti prostredia v ktorom sa vlnenie šíri. Ak zdroj vlnenia kmitá s periódou T, resp. s frekvenciou f, tak vlnenie za dobu T prejde vzdialenosť λ , ktorú nazývame vlnová dĺžka vlnenia. Vlnová dĺžka je vzdialenosť dvoch najbližších bodov, ktoré kmitajú s rovnakou fázou.
Platí vzťah :
Postupné vlnenie môže byť priečne alebo pozdĺžne.
Pri priečnom vlnení častice kmitajú kolmo na smer šírenia sa vlny. Príkladom je vznik vlny na vodnej hladine alebo na hadici. Tento druh vlnenia vzniká v telesách, ktoré sú pružné pri smere tvaru (pevné telesá, povrch kvapalín).
Pri pozdĺžnom vlnení kmitajú častice v smere a proti smeru, ktorým sa vlna šíri. Je charakteristické tým, že nastáva zhustenie a zriedenie kmitajúcich bodov okolo miest, v ktorých sú body s nulovou okamžitou výchylkou. Pozdĺžnym vlnením sa šíri zvuk. Tento druh vlnenia vzniká v telesách pružných pri zmene objemu (pevné kvapalné aj plynné telesá).
Úlohy:
- Vysvetlite, prečo vlny na pokojnej vodnej hladine, ktoré vzniknú napr. dopadom kameňa, neodnášajú plávajúce predmety.
- Určte rýchlosť vlnenia, ktoré má vlnovú dĺžku 80 cm a je budené kmitaním s frekvenciou 2 Hz. [ 1,6 m . s – 1 ]
- Určte frekvenciu ladičky, ktorá je zdrojom zvukového vlnenia s vlnovou dĺžkou 67 cm. Rýchlosť zvuku vo vzduchu je 340 m . s – 1. [510 Hz]
- Na obrázku je znázornená veľkosť a smer okamžitej rýchlosti kmitavého pohybu častice M pri postupnom priečnom vlnení. Určte, ktorým smerom vlnenie postupuje.
5) Postupná priečna vlna sa pohybuje doľava. Určte smer pohybu bodu M.
Použitá literatúra:
Lepil, Houdek, Pecho - fyzika pre 3. ročník gymnázia
J. Pišút a kolektív - fyzika pre 4. ročník gymnázií