TEMAT 32: Fala sprężysta. Fala sprężysta jest to fala mechaniczna

TEMAT 32: Fala sprężysta.
Fala sprężysta jest to fala mechaniczna, która rozchodzi się w ośrodku sprężystym
w wyniku działania sił związanych z odkształceniami objętości (ściskaniem i rozciąganiem)
i postaci (ścinaniem) elementów ośrodka. Ze względu na kierunek drgań cząsteczek ośrodka
względem kierunku rozchodzenia się fali wyróżniamy:
o fale poprzeczne – kierunek drgań cząsteczek ośrodka jest prostopadły do
kierunku rozchodzenia się fali,
o fale podłużne – kierunek drgań cząsteczek ośrodka jest zgodny z kierunkiem
rozchodzenia się fali.
Wielkości opisujące falę:
o długość fali (λ) – jest to droga, jaką przebywa fala w czasie jednego okresu drgań
cząsteczek,
o okres fali (T) – czas w którym fala przebędzie drogę równą długości fali,
o amplituda fali (A) – maksymalne wychylenie cząsteczek ośrodka z położenia równowagi
(w górę lub w dół),
o częstotliwość fali (f) – ilość drgań w ciągu jednej sekundy drgań,
o szybkość fali (v) – zależna od rodzaju ośrodka.
Wzór na szybkość fali zależny od okresu fali:
lub częstotliwości fali:
ponieważ:
T = 1/f
=
=
ZADANIA:
1. Obciążnik zawieszono na sprężynie i wprawiono w ruch drgający w którym wykonuje
jedno pełne drgnienie w ciągu 0,25 sek, Jaki jest okres i częstotliwość drgań?
2. Okres drgań pewnej fali wynosi 3 s. Oblicz prędkość tej fali i jej amplitudę, jeżeli jej
długość wynosi 12 m.
3. Fala na wodzie rozchodzi się z prędkością 3 m/s. Oblicz długość λ tej fali , jeżeli jej okres
wynosi 6 s.
4. Fala dźwiękowa rozchodzi się z prędkością v = 340 m/s. Jak daleko od obserwatora jest
burza, jeżeli od momentu ukazania się błyskawicy do grzmotu upłynęło 8 s?