Postanak i širenje valova

Povratak Početna stranica Fizika - digitalni sadržaji
Komentari Facebook stranica

Titranje izvora i nastanak vala

Ukoliko je čestica koja harmonijski titra izolirana, titranje će biti vezano samo za česticu i odvijati će se prema zakonu:

$$y=Asin\left ( \frac{2\pi }{T}t \right )$$

Ovdje je:

Frekvancija titranja definirana je kao broj titraja u jedinici vremena i sa periodom povezana je jednadžbom:

$$\nu =\frac{1}{T}$$

Jedinica za frekvenciju je Hertz: 1 Hz = s-1.

Umjesto frekvencije, često se koristi i kružna frekvencija:

$$\omega =\frac{2\pi }{T}$$

$$y=Asin\left ( \omega t \right )$$

Valovi

Ukoliko čestica koja titra nije izoloirana, nego se nalazi u nekom sredstvu, npr. čestica užeta, titranje će se prenositi na susjedne čestice sredstva. Titranje se prenosi zbog elastičnih sila kojima su susjedne čestice međusobno povezane. Širenje titranja kroz sredstvo nazivamo valnim gibanjem, a poremećaj koji se širi sredstvom nazivamo val. Česticu od koje se valovi šire nazivamo izvorom vala. Mjesto do kojega je val u nekom trenutku stigao nazivamo čelom vala ili valnom frontom.

Radi se zapravo o širenju energije. Svaka čestica koja titra ima energiju, koja se zbog elastičnih sila kojima je vezana za susjedne čestice prenosi sredstvom. Val kod kojega se taj prijenos odvija postupno sa jedne čestice na drugu, sa druge na treću ..... nazivamo progresivnim valom. Postoje i valovi kod kojih se energija prenosi čas u jednom smjeru, čas u suprotnom, itd. Njih nazivamo stojnim valovima. Ako izvor vala titra harmonijski, valove nazivamo harmonijskim valovima.

Smjer širenja vala određen je smjerom širenja energije. Pri tome pojedine čestice sredstva ne putuju kroz sredstvo, nego titraju oko ravnotežnog položaja. Ako je smjer titranja čestica okomit na smjer širenja vala, valove nzivamo transverzalnim valovima, a ako se titranja odvijaju u smjeru širenja vala, valovi su longitudinalni.

Applet

Kako bismo bolje shvatili nastanak i širenje vala, pomoći će nam sljedeći applet. U gornjem lijevom kutu ispisuje se vrijeme u "sekundama". Za funkcioniranje appleta nije bitno jesu li to "prave" sekunde. Na os y nanosimo elongaciju, a na os x udaljenost točaka sredstva od izvora vala. Udaljenosti ne moraju biti u metrima, nego to mogu biti i neke druge jedinice, npr. cm. Izvor vala prikazan je crveno obojanom točkom koja se nalazi u ishodištu koordinatnog sustava.