Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Vlny, zvuk Přednáška. VLNY Tvar vlny – v rytmu funkce sin Výchylka částic je kolmá na směr šíření => příčný = transverzální Výchylka ve směru šíření =>

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Vlny, zvuk Přednáška. VLNY Tvar vlny – v rytmu funkce sin Výchylka částic je kolmá na směr šíření => příčný = transverzální Výchylka ve směru šíření =>"— Transkript prezentace:

1 Vlny, zvuk Přednáška

2 VLNY Tvar vlny – v rytmu funkce sin Výchylka částic je kolmá na směr šíření => příčný = transverzální Výchylka ve směru šíření => podélné = longitudinální

3 POSTUPNÉ VLNY Popis vlny na struně, příčná výchylka y částice struny y (x, t) = y m sin ( k x – ω t ) k, ω – konstanty k x – ω t … fáze vlny Vlnová délka = opak. tvaru vlny y m sin (k x1) = y m sin [k (x1 + λ)] = y m sin ( kx1 + kλ ) tzv. funkce sin se začíná opakovat po zvětšení argumentu o 2π rad, - úhlový vlnočet

4 Perioda: Doba mezi 2 stejnými stavy f – počet kmitů za jednu jednotku času Rychlost postupné vlny Platí:

5 Rychlost vlny na struně Délková hustota: ve struně napětí,napětí vytváří sílu působící proti příčné výchylce jednotných úseků struny,, c - konstanta

6 „Poběžíme“ spolu s pulzem na struně Úsek struny -  l, na obou koncích úseku působí vratná síla: úsek lze proložit kružnicí o poloměru R;

7 Energie a výkon vlny Kinetická energie: je-li právě y = 0, je jeho příčná rychlost, resp. E k největší Potenciální energie: perioda změny délky úseků struny, největší délka v poloze y = 0 -> v poloze y = 0 má kmit. úsek největší kin. a pot. energii

8 Přenášený výkon: d E k = ½ d mu 2 u – příčná rychlost dm = μ dx d E k = ½ (μ dx ) ( - ω y m ) 2 cos 2 ( kx – ωt)

9 Střední výkon: Princip superpozice U překrývajících se vln se výchylky alg. sčítají a vytvářejí jednu výslednou vlnu. Překrývající se vlny při svém postupu se navzájem neovlivňují.

10 INTERFERENCE VLN Citlivým parametrem je posuv křivek => interferuje

11 => úplně konstruktivní, nastává interferenční maximum Situace, kdy na struně postupují souhlasným směrem dvě identické harmonické vlny Jejich interferencí vzniká výsledná vlna, která má v porovnání s výchozími vlnami dvojnásobnou amplitudu

12 => úplně destruktivní = interferenční minimum Dvě výchozí vlny přesně v protifázi amplituda = 0, struna přestane kmitat

13  částečná destruktivní

14 FÁZORY Vektor umístění do počátku souřadnic Jeho velikost = amplitudě vlny Úhlová rychlost jeho rotace = úhlové fr. ω Projekce fázoru na svislou osu Fázorový diagram: vektorový součet y m2c y m1 y´ y m1 y m2 y´ m φφ ω y1y1 y m1

15 STOJATÉ VLNY – dvě vlny proti sobě, uzel, kmitna U U K - K jsou kmitny – body kmitající s maximální amplitudou - U jsou uzly – body, které jsou v klidu

16 Jestliže dvě sinus. vlny o stejné amplitudě a se stejnou vlnovou délkou (λ) postupují v napnuté struně opačným směrem, vzniká jejich interferencí stojatá vlna.

17 stojatá vlna

18

19 ODRAZ NA HRANICI: Pevný konec: odražená vlna je v protifázi k vlně přicházející Volný konec: ve stejné fázi

20 VLASTNÍ KMITY: V napnuté struně vzniknou, je-li Těmto vlnovým délkám odpovídají příslušné vlastní frekvence n = čísla harm. kmitu, resp. módu

21 ZVUKOVÉ VLNĚNÍ ≡ŠÍŘENÍ ZVUKU VZDUCHEM Zvuk se vždy může šířit jako podélné vlnění, v pevných látkách navíc i jako příčné izotropní – rovnoměrně všemi směry; Vlnoplocha- všechny částice na ní mají stejnou výchylku a rychlost (stejnou fázi) Paprsek – kolmý k vlnoplochu, určuje směr postupu

22 RYCHLOST ZVUKU: Zvuková vlna → mění se v malých objemech tlak Modul objemové pružnosti (K):

23 Tlak v kterémkoli místě x se mění při postupu vlny harmonicky: s m – maximální výchylka infinitez. vrstvy vzduchu z rovnovážné polohy

24 INTERFERENCE: Šíří-li se dvě vlny po odlišných drahách, může se jejich fázový rozdíl změnit díky dráhovému rozdílu ∆L. Konstruktivní: ………; Nastává v případě, že jsou vlny ve fázi, takže fázový rozdíl  je nenulový nebo celočíselným násobkem 2 

25 Destruktivní: Je-li fázový rozdíl  lichým násobkem  Intenzita zvuku - I P – výkon zvuk. Vlny dopadající na plochu S S m – amplituda polohové výchylky Intenzita zvuku izotropního zdroje klesá se čtvercem vzdálenosti r od zdroje.

26 Hladina intenzity zvuku: db- Decibel Zdroje hudebního zvuku Housle: Struny + celé tělo nástroje (korpus) Kytara: Vlastní frekvence vlny Píštalka: Stoj. vlnění – délka vlny odpovídá délce trubice Zázněje = rázy 2 tóny s různými frekvencemi slyšíme jako změny v intenzitě zvuku: f rázy =f1-f2

27 Dopplerův jev Zdroj zvuku vysílá kulové vlnoplochy, které se rozbíhají rychlostí v Vztažná soustava = vzduch, země Z, D pohybují se přímo k sobě, nebo od sebe, rychlost 1 < rychlost zvuku Detektor v pohybu, zdroj v klidu

28 Zdroj v pohybu, detektor v klidu f´ > f f – frekvence, f´ - zaznamenávaná frekvence

29 Rovnice obecného Dopplerova jevu Dopplerův jev při malých rychlostech Nadzvukové rychlosti, rázové vlny - Pro nadzvukovou rychlost neplatí !

30 Vytváří se rázová vlna, dochází zde k poklesu tlaku; poměr = Machovo číslo => Aerodynamický třesk ( vzrůst a pokles tlaku ). Aerodynamický třesk se na zemi projeví jako zvuk vzdáleného hřmění, když letoun překoná rychlost 1Mach. (Dopravní letadla létají rychlostí 0,98 Mach)

31 Děkuji za Vaši pozornost


Stáhnout ppt "Vlny, zvuk Přednáška. VLNY Tvar vlny – v rytmu funkce sin Výchylka částic je kolmá na směr šíření => příčný = transverzální Výchylka ve směru šíření =>"

Podobné prezentace


Reklamy Google