MECHANICKÉ VLNĚNÍ

MECHANICKÉ VLNĚNÍ

= přenos kmitání látkovým prostředím

• nedochází k přenosu látky, ale k přenosu kmitání

VZNIK A DRUHY VLNĚNÍ

• kmitání se přenáší z jedné částice na druhou v látkách všech skupentství díky vazbám mezi částicemi → pružné prostředí

• y = okamžitá výchylka

• x = vzdálenost, kam vlna postupuje

• λ (lambda) = vlnová délka = nejmenší vzdálenost, na které dochází k opakování tvaru vlny [λ] = m

• λ = v * T = v/f → v = rychlost, T = peridoda, f = frekvence

DRUHY VLNĚNÍ

POSTUPNÉ VLNĚNÍ

• vlnění se postupně přenáší do vzdálenějších bodů od zdroje

• přenáší se energie

POSTUPNÉ VLNĚNÍ PŘÍČNÉ

• částice kmitají kolmo ke směru šíření vlnění = napříč

• př. kmitání gumové hadice, vlnění vodní hladiny

POSTUPNÉ VLNĚNÍ PODÉLNÉ

• částice kmitají ve směru šíření vlnění = podél

• př. zvukové vlnění

postupné vlnění příčné postupné vlnění podélné

STOJATÉ VLNĚNÍ

• vzniká složením (superpozicí) dvou stejných vln se stejnou f a λ , které postupují prosti sobě

• energie se nepřenáší

STOJATÉ VLNĚNÍ PŘÍČNÉ

• př. chvění struny kytary

STOJATÉ VLNĚNÍ PODÉLNÉ

• př. chvěné vzduchového sloupce u dechových nástrojů

INTERFERENCE VLNĚNÍ

• skládání dvou či více vln

• výsledné kmitání vodu v daném místě je určeno superpozicí okamžitých výchylek jednotlivých vlnění

• dva zvláštní případy interference nastávají, je-li dráhový rozdíl doven celistvému počtu půlvln interferujících vlnění

SUDÝ POČET PŮLVLN

• $d\ = \ 2\ \times \text{k\ } \times \ \frac{\delta}{2}$

• d = k × δ

• k = 0, 1, 2, 3…

• $\frac{\delta}{2}$ = půlvlna

• interferující vlnění se setkávají v každém bodě se stejnou fází

• amplituda: ym = ym1 + ym2…

LICHÝ POČET PŮLVLN

• $d\ = \ (2k + 1)\ \times \ \frac{\delta}{2}$

• k = 0, 1, 2, 3…

• vždycky kopečky proti sobě

• nejmenší možná ym = interferenční minimum

• interferující vlnění se setkávají s opačnou fází

ODRAZ VLNĚNÍ V ŘADĚ BODŮ

• děj, při němž se vlnění dopadající na rozhraní 2 prostředí vrací zpět do prostředí, ze kterého vzešlo

NA PEVNÉM KONCI

• vlnění se odráží s opačnou fází

NA VOLNÉM KONCI

• vlnění se odráží se stejnou fází

pevný volný

CHVĚNÍ MECHANICKÝCH SOUSTAV

• stojaté vlnění, které vzniká interferencí vlnění o stejné amplitudě a frekvenci, která postupují proti sobě

• k = kmitna

  • body kmitající s max. amplitudou

• u = uzel

  • body, které jsou v klidu

VLNĚNÍ V IZOTROPNÍM PROSTŘEDÍ

• izotropní prostředí má z hlediska šíření vlnění ve všech bodech i směrech stejné vlastnosti

• v čase t se ze zdroje šíří vlnění v izotropním prostředí stejnou rychlostí v a v určitém okamžiku leží body ve stejné vzdálenosti od zdroje U na povrchu plochy = vlnoplocha

ODRAZ VLNĚNÍ