Fizyka – drgania, fale

Drgania Inaczej oscylacje, czyli powtarzane różnice w czasie wokół środkowej wartości lub między różnymi stanami. Obejmują ruch wahadła i prąd zmienny. Wyróżniamy drgania: Probabilistyczne Deterministyczne, które się dzielą na: Okresowe, Nieokresowe.

Rodzaje drgań Drgania dzielimy ze względu na: występowanie tłumienia: nietłumione, tłumione, liniowość: liniowe, nieliniowe, cykliczność: okresowe, nieokresowe, działanie sił zewnętrznych na układ drgający: swobodne, nieswobodne.

Rezonans Rezonans - jest to szybki wzrost amplitudy drgań układu fizycznego. Zjawisko rezonansu występuje dla wszystkich typów drgań i fal. W zależności od rodzaju układu drgającego wyróżnia się rezonans: mechaniczny, akustyczny, elektryczny.

Rezonans

Częstotliwość Liczba pełnych cykli drgań okresowych w jednostce czasu, określana w hercach (Hz), liczbowo równa odwrotności okresu drgań.

Fale Fala to zakłócenie lub drganie, które porusza się w materii i przestrzeni przenosząc energię. Fale nie przenoszą materii.

Rodzaje fal Podział uproszczony: Fala polegająca na mechanicznym przemieszczaniu się elementów ośrodka (np. fale sprężyste inaczej akustyczne), Fale elektromagnetyczne (np. światło, fale radiowe), Fale grawitacyjne (zaburzenia pola grawitacyjnego), Fale materii (zwane też falami de Broglie'a, związane też z poruszającymi się mikrocząstkami materii, np. neutronami, elektronami, protonami), Inne fale: Fale w plazmie (np. fale magnetohydrodynamiczne, zwane też falą Alfvena. + WZORY

Fale elektromagnetyczne Są to rozchodzące się w przestrzeni zaburzenia pola elektromagnetycznego.W ośrodku jednorodnym jest falą poprzeczną. Przenoszą energię oraz pęd. Mogą się rozchodzić w próżni, gdzie ich prędkość nie zależy od częstotliwości i wynosi: c = 2,99792 . 108 m/s (największa możliwa prędkość przekazywania informacji).

Fale elektromagnetyczne

Przykłady fal elektromagnetycznych Widmo fal elektromagnetycznych dzielimy na: Fale radiowe, które dzielimy na: Fale radiowe ultrakrótkie (długości fal od 1 do 10m) Fale radiowe (długości fal od 10 do 2000m), można je podzielić dodatkowo na: krótkie (długość 10 do 75m), średnie (długość 200 do 600m), długie (długość 1000 do 2000m). Fale te dzielimy też ze względu na środowisko rozchodzenia się fali: Fale przyziemne, Fale troposferyczne, Fale josferyczne, Fale w Kosmosie.

Fale materii Inaczej fale de Broglie'a, fale reprezentujące cząstki w ujęciu mechaniki kwantowej , czyli ruch każdej cząstki ma cechy falowe, przy czym długość fali cząstki swobodnej o pędzie p i energii E. http://fatcat.ftj.agh.edu.pl/~kaprzyk/Fizyka/fizyka/node78.html (fale de broja) (h - stała Plancka) v = E/h = h/p

Fale mechaniczne Fala, która się rozchodzi w ośrodkach sprężystych poprzez rozprzestrzenianie się drgań tego ośrodka. Przykładem fali mechanicznej jest: Fala sejsmiczna, Fala morska, Fala dźwiękowa.

Fale mechaniczne, rodzaje Fale mechaniczne dzielimy na: poprzeczne (np. fale dźwiękowe rozchodzące się w wodzie lub powietrzu), podłużne (np. dowolna fala elektromagnetyczna, np. fale świetlne), dźwiękowe (np. drgająca struna instrumentu, np. fortepianu), Fale wytworzone na gumowym wężu, Fale wytworzone na powierzchni wody.

Fale Mechaniczne: Fale dźwiękowe Fale dźwiękowe są wytwarzane przez dowolne drgające ciało. Rozprzestrzenia się np. w powietrzu, wodzie lub szkle. Jest falą podłużną. Odbierane przez ucho dźwięk jest formą energii o niewielkich wartościach. Fala dźwiękowa NIE przemieszcza się w próżni. Echo jest falą dźwiękową, która wraca do nas po odbiciu od dużej przeszkody.

Fale akustyczne - c.d. Wysokość dźwięku zależy od częstotliwości drgań (im większa częstotliwość sygnału tym wyższy dźwięk). Głośność natomiast zależy od natężenia (jeśli sygnał ma większe natężenie tym jest bardziej głośny). Barwa odróżnia dźwięki w zależności od pochodzenia. Podział dźwięków ze względu na widmo: Szumy (np. hałas lub młot pneumatyczny), Dźwięki które możemy odróżnić (np. mowa lub śpiew).

Prędkość fal Prędkość dźwięku: w powietrzu = 340m/s w stali = 6000m/s w wodzie = 1482m/s Prędkość światła: c = 299792km/s

Hałas W ogólnym znaczeniu hałas to każdy niepożądany dźwięk o nadmiernym natężeniu (głośności) postrzegany jako niepożądany, nieprzyjemny, dokuczliwy i uciążliwy dla człowieka. Do hałasu nie da się przyzwyczaić. Do obrony przed nim ludzki organizm zużywa ogromne ilości energii.

Efekt Dopplera Efekt Dopplera to zjawisko występujące w falach, polegające na zmianie częstotliwości fali pod wpływem wzajemnej zmiany położenia jej źródła i odbiornika fali. Gdy odległość miedzy źródłem, a odbiornikiem fali rośnie, to częstotliwość fali maleje i odwrotnie.

Przygotował: Tomasz Kopera Źródła:youtube.com ted.com wikipedia.org bryk.pl sciaga.pl skyscapercity.com