Tento výukový materiál vznikl v rámci Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost 1. KŠPA Kladno, s. r. o., Holandská 2531, 272 01 Kladno, www.1kspa.cz.

Prezentace na téma: "Tento výukový materiál vznikl v rámci Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost 1. KŠPA Kladno, s. r. o., Holandská 2531, 272 01 Kladno, www.1kspa.cz."— Transkript prezentace:

1 Tento výukový materiál vznikl v rámci Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost 1. KŠPA Kladno, s. r. o., Holandská 2531, 272 01 Kladno, www.1kspa.cz Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0292 Číslo materiálu: VY_32_INOVACE_FYZ-1-16 Tematický celek (sada): Fyzika Téma (název) materiálu: Kmitání a vlnění Předmět: Fyzika Ročník / Obor studia: 1. ročník / Cestovní ruch, Ekonomika a podnikání, Podnikání Autor / datum vytvoření: Ing. Bc. Jaroslava Horová/24.02.2013 Anotace: Žáci se seznámí s pojmy kmitání, vlnění a zvuk. Metodický pokyn: Určeno k prezentaci popřípadě k samostudiu. 1

2  Kmitavý pohyb: periodický pohyb, při kterém těleso pravidelně prochází rovnovážnou polohou. 2

3 3 Obr. 1 Obr. 2

4 4 Volně zavěšené kyvadlo je v rovnovážné poloze. Po přechodu všemi polohami, vykonalo těleso jeden kmit. Kmitání kyvadla a jiného mechanického oscilátoru charakterizuje doba, za kterou oscilátor vykoná jeden kmit. Tato doba se nazývá perioda T. Obr. 3

5 Často potřebujeme znát, kolik kmitů oscilátor vykoná za časovou jednotku. Proto se zavedla veličina kmitočet neboli frekvence f. 5 Příčinou zvuku je také mechanické kmitání. Nejnižší frekvence zvuku, kterou slyšíme je si 16 Hz a nejvyšší 16 kHz.

6  Harmonický kmitavý pohyb: dá se vykreslit křivkou – sinusoidou, kosinusoidou.  Charakteristiky harmonického pohybu jsou okamžitá výchylka, rychlost, zrychlení.  Okamžitá výchylka y: vzdálenost kmitajícího tělesa od rovnovážné polohy.  Amplituda výchylky y m : největší výchylka z rovnovážné polohy je 6

7 7 Obr. 5 T t y veličina  se nazývá úhlová frekvence ymym y Obr. 4

8  Tlumené: – amplituda výchylky kmitání se postupně zmenšuje až zanikne úplně.  Nucené: působení vnějšího silového pole nedochází ke zmenšování amplitudy výchylky kmitání. 8

9  Mechanické vlnění: děj, při kterém se kmitání šíří do okolí kmitajícího oscilátoru.  Vlněním se šíří: zvuk, světlo, tepelné záření, vysílání televize (pokud se nejedná o digitální nebo kabelovou).  Příklad vlnění: vznik a šíření vln na vodní hladině po dopadu tělesa.  Charakteristika vlnění: vlnová délka (lambda). 9

10 10 Obr. 6

11  Zdrojem zvuku jsou různá kmitající tělesa.  Akustika: věda zkoumající vlastnosti zvuku a jeho šíření.  Zvuk může mít periodický průběh (hudební tón) nebo neperiodický průběh (hluk).  Tón může mít harmonický průběh (jednoduchý tón) a neharmonický průběh (složený tón).  Frekvence kmitání zdroje určuje výšku tónu. 11

12  Lidský sluch vnímá zvuk o frekvenci 16 Hz – 16 kHz.Vyšší frekvenci má ultrazvuk, který neslyšíme, ale vnímají ho některá zvířata (pes, netopýr).  Barva tónu charakterizuje zdroj zvuku a umožňuje sluchem rozeznat např. různé hudební nástroje, které vydávají tóny o stejné výšce. 12

13  Hlasitost zvuku: subjektivní pocity.  Zvuky o veliké hlasitosti mohou vyvolat bolest až poškození sluchu.  Existuje nejnižší možná hlasitost, při níž vzniká sluchový vjem – práh slyšení.  Šíření zvuku je podmíněno vlastnostmi prostředí. 13

14  Lidské srdce vykoná 75 tepů za minutu. Určete periodu a frekvenci srdeční činnosti. jeden tep = perioda frekvence 14

15  Komorní „a“ má frekvenci 440 Hz. Určete periodu tohoto kmitání. f = 440 Hz = 4,4  10 2 Hz T = ? 15 Perioda kmitání je 2,3ms.

16  Zvuk o frekvenci 200 Hz se šíří ve vodě rychlostí 1 450 ms -1. Určete vlnovou délku zvukových vln. f = 200 Hz v = 1,45  10 3 ms -1 λ = ? 16 Vlnová délka zvukových vln je 7,25 m.

17 Materiály jsou určeny pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízení. Jakékoli další využití podléhá autorskému zákonu.  LANK, Vladimír; VONDRA, Miroslav. Fyzika v kostce pro střední školy. Praha: Fragment, s.r.o., 2007, ISBN 978- 80-253-0228-6.  SOUKUP, Václav; VESELÝ, Josef. Maturitní otázky fyzika. Praha: Fragment, s.r.o., 2007, ISBN 978-253-0501-0.  Doc. RNDr. LEPIL CSc., Oldřich a kol. Fyzika, Sbírka úloh pro střední školy. Praha: Prometheus, spol. s.r.o., 2007, ISBN 978-80-7196-266-3.  Obr. 1. ALEXANDROV, Oleg. wikipedia [online]. [cit. 24.2.2013]. Dostupný pod licencí public domain na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Simple_harmonic_oscillator.gif  Obr. 2 a 3. NEUVEDENO. wikipedia [online]. [cit. 24.2.2013]. Dostupný pod licencí public domain na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Simple_pendulum_height.png  Obr. 4. vlastní tvorba  Obr. 5. vytvořen v programu Funkce 2.01.  Obr. 6. CHE. wikipedia [online]. [cit. 24.2.2013]. Dostupný pod licencí public domain na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Vlnova_delka.png 17