Mehanički valovi: razlika između inačica
Izbrisani sadržaj Dodani sadržaj
m Bot: Migrating 17 interwiki links, now provided by Wikidata on d:q1132631 (translate me) |
Nadopunio Mehanički valovi |
||
Redak 1:
[[datoteka:Espejo (3207185886).jpg|mini|desno|250px|Slobodni valovi pravilno su, [[period]]ično [[gibanje]] [[čestica]] vode u [[more|moru]].]]
[[datoteka:Onde compression impulsion 1d 30 petit.gif|mini|desno|250px|Primjer longitudinalnog vala.]]
== Tipovi mehaničkih valova ==▼
[[datoteka:Onde cisaillement impulsion 1d 30 petit.gif|mini|desno|250px|Primjer transverzalnog vala.]]
[[datoteka:Interferenz.jpg|mini|desno|250px|[[Interferencija valova|Interferencija]] dvaju kružnih valova.]]
'''Mehanički valovi''' (na primjer [[zvuk]]) šire se u [[elastičnost|elastičnom]] mediju (na primjer [[zrak]], [[voda]]) [[titranje]]m [[čestica]] povezanih elastičnim [[sila]]ma oko [[Ravnoteža (mehanika)|ravnotežnoga]] položaja; [[energija]] valova to je veća što je veća [[amplituda]] titranja, a izvor valova svako je [[Tijelo (fizika)|tijelo]] koje titra (na primjer izvor zvuka može biti [[žica]] [[Glazbala|glazbenog instrumenta]]). Valovi su širenje poremećaja kojim se prenosi energija kroz medij, a da se medij kao cjelina ne pomiče. <ref> '''valovi''', [http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=63780] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.</ref> Pri širenju [[val]]a čestice sredstva ostaju na svojim mjestima i [[titranje|titraju]] oko ravnotežnog položaja, širi se samo stanje titranja odnosno prenosi se [[energija]] izvora vala.
Valovi nastaju u izvoru vala, a titranje se određenom [[brzina|brzinom]] proširi kroz sredstvo. U elastičnim su tvarima susjedne čestice međusobno povezane elastičnim [[sila]]ma te pomak jedne čestice iz ravnotežnog stanja uzrokuje i pomak susjednih čestica. Poremećaj ravnotežnog stanja se zbog [[inercija|inercije]] ne prenosi trenutno nego nekom konačnom brzinom. Pritom kroz sredstvo ne putuju čestice nego sam poremećaj; zato je važno razlikovati brzinu titranja čestica oko ravnotežnog položaja od brzine širenja vala.▼
▲== Tipovi mehaničkih valova ==
Brzina vala ovisi o osobinama ([[elastičnost|elastičnosti]] i [[gustoća|gustoći]]) sredstva kroz koje val prolazi.▼
Prema načinu širenja, valovi se mogu podijeliti na longitudinalne, koji se šire titranjem čestica u pravcu širenja vala (na primjer [[ultrazvuk]]), i transverzalne, koji se šire titranjem okomitim na smjer širenja vala (na primjer [[radiovalovi]]). Valovi na površini vode kombinacija su longitudinalnih i transverzalnih valova. Transverzalni valovi mogu biti polarizirani ([[polarizacija]]), to jest čestice koje ih prenose ili [[Električno polje|električno]] i [[magnetsko polje]] mogu titrati izraženije u nekoj ravnini.
▲Valovi nastaju u izvoru vala, a titranje se određenom [[brzina|brzinom]] proširi kroz sredstvo. U elastičnim su tvarima susjedne čestice međusobno povezane elastičnim [[sila]]ma te pomak jedne čestice iz ravnotežnog stanja uzrokuje i pomak susjednih čestica. Poremećaj ravnotežnog stanja se zbog [[inercija|
▲Brzina vala ovisi o osobinama ([[elastičnost|elastičnosti]] i [[gustoća|gustoći]]) sredstva kroz koje val prolazi. Brzina valova ovisi o mediju kroz koje se valovi šire pa je na primjer brzina mehaničkih valova u [[Krutine|čvrstom tijelu]]:
== Važni pojmovi ==▼
: <math>v = \sqrt{\frac{E}{\rho}} </math>
a u [[plin]]u:
: <math>v = \sqrt{\frac{\chi \cdot p}{\rho}} </math>
gdje je: ''E'' - [[Youngov modul elastičnosti|modul elastičnosti]], ''ρ'' - [[gustoća]] tijela ili plina, ''ϰ'' - [[Adijabatski proces|adijabatski]] koeficijent plina, ''p'' - [[tlak]] plina. Brzina širenja [[Elektromagnetsko zračenje|elektromagnetskih valova]] u [[vakuum]]u je 299 729 458 m/s ([[brzina svjetlosti]]) i prema [[teorija relativnosti|teoriji relativnosti]] najveća moguća brzina gibanja, dok je brzina širenja u drugim prozirnim medijima manja na primjer na 20 °C u zraku 1,0003, u vodi 1,333, u dijamantu 2,42, u silikonu 4 puta manja ([[indeks loma]]). Kada se valovi nađu na granici između dvaju medija, dolazi do njihova [[ogib]]a, [[Refrakcija|refrakcije]] ili refleksije i u posebnim uvjetima [[Stojni val|do stojnih valova]]. Kada val prelazi iz jednog sredstva u drugo ili se prostire kroz nehomogeno sredstvo, brzina i [[valna duljina]] mu se mijenjaju, a [[frekvencija]] ostaje ista.
▲== Važni pojmovi ==
Valovi se opisuju s pomoću [[valna duljina|valne duljine]] ''λ'', udaljenosti između dvaju brijegova ili dolova [[sinus]]oidalnoga vala; perioda vala ''T'', vremena koje protekne dok se val pomakne za jednu valnu duljinu; valnoga broja ''k'', veličine recipročne valnoj duljini, i [[frekvencija|frekvencije]] ''ν'', veličine recipročne periodu. Fazni pomak udaljenost je između najbližih brijegova ili dolova dvaju valova jednake frekvencije i smjera širenja. Jednadžba oblika:
:<math> a = A \cdot \sin\left( x - \nu \cdot t \right) </math>
opisuje izgled sinusoidalnoga vala u bilo kojoj točki prostora, gdje je ''a'' - [[elongacija (fizika)|elongacija]], ''A'' - [[amplituda]], ''x'' - udaljenost čestice od izvora vala i ''t'' - [[Vrijeme (fizika)|vrijeme]] širenja vala. Ako se u isto vrijeme na istome mjestu nađu dva vala, doći će do njihove [[Interferencija valova|interferencije]], a složenije valno gibanje može se prikazati kao suma sinusoidalnih valova različitih amplituda i frekvencija.
Koherentni valovi, uzajamno jednaki po frekvenciji, faznom pomaku, polarizaciji (koherencija; [[laser]]), omogućuju da se vidi interferencijska slika (na primjer interferencijske pruge). Ako se izvor valova ili promatrač gibaju, s pomoću [[Dopplerov efekt|Dopplerova učinka]] može se odrediti njihova brzina, što se primjenjuje u [[astronomija|astronomiji]], [[medicina|medicini]], [[promet]]u i drugom.
== Izvori ==
{{izvori}}
[[Kategorija:Klasična mehanika]]
| |||