OrgPad logo

Fyzika - Mechanické kmitání a vlnění

Created by Jindřich Zdráhal

Fyzika - Mechanické kmitání a vlnění

příčné

Body kmitají kolmo ke směru vlny. Například: světlo, rozkmitaný řetěz

36 2

40 4

Vznik postupného vlnění příčného a podélného.Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.

podélné

Body kmitají ve směru postupující vlny.

Například: zvuk

37 4

37a

Vznik postupného vlnění příčného a podélného.Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.

dělení

tlumené

Amplituda kmitání se v čase zmenšuje. Obvyklé v přírodě (z důsledků odporu prostředí, materiálů, ...)

32 4

Závislost okamživé výchylky na čase.

Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.

rozdělení

Mechanické kmitání

Zdroje odkud jsem čerpal a které byste si měli přečíst:

kyvadlo

volný konec

netlumené

Amplituda zůstává v čase stejná.

Mechanické vlnění

stojaté vlnění

Stojaté vlnění je typ vlnění, které vzniká skládáním dvou protiběžných vln se stejnou frekvencí a amplitudou. Tyto vlny se šíří opačnými směry a jejich součet vytváří vzor uzlů a kmiten. Uzly jsou místa s nulovou výchylkou (amplitudou), zatímco kmitny jsou místa s maximální výchylkou

pevný konec

rezonance

Když se frekvence nucených kmitů "trefí" do vlastní frekvence, tak dojde k rezonančnímu zesílení. Ale může dojít i k zeslabení.

Využívá se například u hudebních nástrojů. Případně u rezonančních ladiček.

Příklad nejneslavnějšího případu rezonance:

nucené

Na těleso působí vnější síla, které jej rozkmitá, případně, která dodává oscilátoru energii, aby se jednalo o netlumené kmitání.

Při nuceném kmitání kmitá oscilátor s frekvencí zdroje.

kmit

Periodicky vykonávaný pohyb mechanického oscilátoru.

popis

Jedná se o mechanické kmitání řady mechanických oscilátorů, které se vzájemně ovlivňují. Takže osa x tady není čas (jako u kmitání), ale je to ta řada oscilátorů => graf je záznam toho, jak to s jednotlivými oscilátory vypadá v daném okamžiku.

Výpočet je pak ještě o kousek složitější než u mechanického kmitání

mechanický oscilátor

= reálné těleso, které vykonává kmitavý pohyb

1a

1 2Průběh jednoho kmitu.

Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.

 

ovlivňování vlnění

Vlnění se může odrazit a může spolu interferovat

rovnovážná poloha

vlnová délka

39 2

Vlnová délka.Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.

To, co by u kmitání byla perioda, tak to je u vlnění jedna vlna. Značí se značkou [lambda] λ jednotkou je metr 

odraz

Vlvění se může na překážkách odrážet

65 2

Vznik odražené vlny podle Huygensova principu.Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.

66 3

Vznik odražené vlny podle Huygensova principu.Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.

ohyb

Na určitých překážkách se může vlna ohýbat. Třeba na štěrbině.

59 4

Šíření vlnění za malým otvorem.Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.

interference

= sčítání vlnění. Děje se tak na základě principu superpozice (tzn. čistě jenom sečteme výchylky).

48 5

Skládání vlnění, jestliže dráhový rozdíl je roven sudému počtu půlvln.Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.

49 6Skládání vlnění, jestliže dráhový rozdíl je roven lichému počtu půlvln.Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.

frekvence

počet kmitů za sekundu.

značí se f a jednotkou je Hz (nebo s-1)

harmonické kmitání

Harmonické kmitání je takové kmitání, jehož průběh můžeme zapsat sinusovkou.

2 5

Veličiny popisující kmitavý pohyb. Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.

os6knt6v8qf85hledj8q1soffaprformula

amplituda

=maximální výchylka

značí se yměří se v metrech m

4 8

Okamžitá a maximální výchylka.Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.

perioda

Doba jednoho kmitu.

značí se T a jednotkou je sekunda s

okamžitá výchylka

os6knt6v8qf85hledj8q1soffaprformula

měří se v metrech m

úhlová rychlost

os6knt6v8qf85hledj8q1soffaprformula