SŠ-COPT Uherský Brod Mgr. Jordánová Marcela 14. Mechanické vlnění Název SŠ: SŠ-COPT Uherský Brod Autor: Mgr. Jordánová Marcela Název prezentace (DUMu): 14. Mechanické vlnění Název sady: Fyzika pro 3. a 4. ročník středních škol – obor mechanik seřizovač a technik puškař Ročník: 3. a 4. Číslo projektu: CZ.1.07./1.5.00/34.0727 Datum vzniku: 1.6.2012 – 30.6.2013 Uvedení autoři, není-li uvedeno jinak, jsou autory tohoto výukového materiálu a všech jeho částí. Tento projekt je spolufinancován ESF a státním rozpočtem ČR.

Záměrem této sady výukových materiálů s názvem Fyzika pro 3. a 4 Záměrem této sady výukových materiálů s názvem Fyzika pro 3. a 4. ročník středních škol – obor mechanik seřizovač a technik puškař je shrnout žákům vyšších ročníků technických oborů základní poznatky z fyziky. Jednotlivé DUMy (prezentace) v této sadě přiblíží postupně žákům jednotlivé fyzikální obory, se kterými se setkají v praxi i v hodinách na naší SŠ. Konkrétně tato prezentace je zaměřena na pochopení mechanického vlnění a jeho využití v praxi

MECHANICKÉ VLNĚNÍ Je to nejdůležitější jev v přírodě a v technické praxi Vlněním se šíří zvuk i světlo, tepelné záření a rozhlasové i televizní vlny Je to děj, při kterém se kmitání šíří do okolí

PŘÍKLAD MECHANICKÉHO VLNĚNÍ Příkladem je dopad kamene na vodní hladinu Od místa dopadu se šíří všemi směry vlny, které tvoří soustředné kružnice Částice na povrchu vody kmitají ( důkazem je napadené listí na vodní hladině )

POSTUPNÉ VLNĚNÍ Je to vlnění, které postupuje určitou rychlostí v ve směru osy x Příkladem je řada kyvadel spojených vazbou Pokud první kyvadlo vychýlíme ve směru osy y, začnou kmitat i ostatní kyvadla

VLNOVÁ DÉLKA Značka ƛ, jednotka m ( metr ) Je to vzdálenost, do které vlnění dorazí za určitou dobu od zdroje Platí vztahy : ƛ = v.T nebo ƛ = v/f f je frekvence vlnění a T je perioda, v je rychlost vlnění

POSTUPNÉ VLNĚNÍ A JEHO DRUHY Vlnění má v různých prostředích různou rychlost a vlnovou délku Frekvence vlnění se nemění Rozlišujeme tyto druhy: podélné a příčné vlnění Každé z nich má svoje specifické vlastnosti

PŘÍČNÉ A PODÉLNÉ VLNĚNÍ Příčné vlnění- částice kmitají kolmo na směr šíření např. vodní hladina Podélné vlnění – částice kmitají ve směru šíření vlnění , projevuje se zhuštěním a zředěním částic ( např. vlnění v pevných, kapalných nebo plynných látkách,která jsou pružná při změně objemu )

SKLÁDÁNÍ VLNĚNÍ Jde o složení dvou a více vln, které se šíří prostorem nezávisle na sobě Jev se nazývá interference vlnění Závisí na průběhu vln ( na fázi ) Nejjednodušším případem je skládání dvou vln o stejné vlnové délce

INTERFERENČNÍ MAXIMUM A MINIMUM Pokud se dvě vlny setkají se stejnou fází, pak výchylky vln se sčítají Vzniká interferenční maximum a vlnění se zesiluje Pokud se dvě vlny setkají s opačnou fází, pak výchylky vln se odčítají Vzniká interferenční minimum a vlnění se zeslabuje nebo zanikne ·

STOJATÉ VLNĚNÍ Jde o skládání dvou stejných vln, které jdou proti sobě Všechny body kmitají současně, ale s různou výchylkou Bod, který kmitá s největší výchylkou se nazývá kmitna Bod,který je v klidu , se nazývá uzel ·

VYUŽITÍ V PRAXI Příkladem jsou struny hudebních nástrojů, které jsou upevněny na obou koncích V tomto případě jde o chvění Podobně vzniká chvění u vzduchových sloupců,kde se vyskytuje ještě rezonance zvuku ( využití v hudební akustice ) ·

ŠÍŘENÍ VLNĚNÍ V PROSTORU Při pozorování vodní hladiny, na kterou dopadl kámen, se tvoří kružnice Střed kružnic je v místě dopadu kamene Poloměr kružnic se postupně zvětšuje v závislosti na rychlosti šíření vlnění ·

VLNOPLOCHY Jsou to kulové plochy tvořené body se stejnou výchylkou Přímky, které jsou kolmé na vlnoplochy se nazývají paprsky Paprsky určují směr šíření vlnění ·

ODRAZ VLNĚNÍ Nastává tehdy, kdy vlnění narazí na překážku a odrazí se zpět Platí, že úhel dopadu je roven úhlu odrazu Využití u zvukových vln a hlavně u světla ·

Kontrolní test Skupina A Popiš mechanické vlnění Popiš postupné vlnění Co je to příčné a podélné vlnění Popiš skládání vlnění Co je to stojaté vlnění a jeho využití v praxi Popiš šíření vlnění v prostoru

Kontrolní test Skupina B Příklad mechanického vlnění Co je to vlnová délka Popiš postupné vlnění a jeho druhy Popiš skládání vlnění Co je to interferenční maximum a minimum Popiš vlnoplochy a odraz vlnění

Seznam zdrojů pro textovou část SVOBODA, E. a kol. Přehled středoškolské fyziky. 3. vyd. Praha: Prometheus s.r.o., 2005 LEPIL, O. a kol. Fyzika pro střední školy 1.díl. 3. vyd. Praha: Prometheus s.r.o., 1995