Valovi
-u fizici se ne definira-vrsta ili način gibanja čestica sredstva
Mogu biti
Transverzalni
-sila djeluje okomito na smjer rasprostiranja vala-brjegovi i dolovi
Longitudinalni
-sila djeluje u smjeru rasprostiranja vala-zgušnjenja i razrjeđenja
Stojni
-nastaje zbrajanjem dvaju valova jednake amplitude i frekvencije-neke čestice titraju, a neke stalno miruju, energija se ne prenosi prostorom
Progresivni
-val se širi u određenom smjeru i pritom se energija prenosi s čestice na česticu
Prostorni i Površinski valovi
Površinski valovi - oni koji se šire na površini nekog sredstvaProstorni valovi - oni koji se šire u nekom prostoru
Valno gibanje
-deformacija sredstva koja je nastala zbog titranja čestica tog sredstva koje se periodično ponavlja
Dopplerov efekt
-pojava promjene stvarne frekvencije izvora zbog gibanja izvora (približavanje ili udaljavanje) prema opažaču
Opisuju se pomoću
-valne duljine λ, udaljenosti između dvaju brjegova ili dolova sinusoidalnoga vala-perioda vala T, vremena koje protekne dok se val pomakne za jednu valnu duljinu-valnoga broja k, veličine recipročne valnoj duljini-frekvencije f, veličine recipročne periodu
Vrste valova
Mehanički
-valovi na vodi, zvučni i seizmički valovi-potrebno im je sredstvo za rasprostiranje(zrak,voda,tlo,...)-veća frekvencija --> veća energija valova
Elektromagnetski
-ultraljubičasto zračenje, radiovalovi-valovi vidljive svjetlosti-prenose se titranjem električnog i magnetskog polja u propusnom mediju-veća amplituda titranja --> veća energija valova
Valovi materije
-kvantna fizika - svaka el. čestica ima valna svojstva-valna svojstva uočena kod atoma i molekula
Valna duljina
Brzina širenja vala
-Fazna brzina vala (njom se širi određena faza vala) povezana je s valnom duljinom i frekvencijom, v=λf.
Pitanja
1.Nailaskom na prepreku val se ?a) lomib) reflektirac) prolazi kroz prepreku2.Prelaskom iz jednog sredstva u drugo, val mijenja ?a) frekvenciju i brzinub) frekvenciju i valnu duljinuc) valnu duljinu i brzinud) orijentaciju i brzinu3.Val kod kojeg čestice titraju u smjeru širenja vala je ?a) longitudinalnib) transverzalnic) ravnid) kružni4. Valom se prenosi ?a) energijab) sredstvoc) česticed) struja5. Za vrijeme širenja vala čestice sredstva ?a) mirujub) titrajuc) kaotično se gibaju6.Koja je tvrdnja točna?a) razmak između dviju najbližih čestica koje su u fazi jednak je polovici valne duljineb) sve točke vala titraju istom amplitudom.c) razmak između dva susjedna čvora jednak je valnoj duljinid) razmak između dva susjedna trbuha jednak je valnoj duljini7. Mjesto na kojem smo izazvali poremećaj sredstva jea) valna frontab) izvor valac) valna zrakad) valna crta8. Izvor kružnog vala jea) valna crtab) jedna točkac) dio pravca9. Val frekvencije 5 Hz širi se duž dugačke opruge brzinom 20 m/s. Razlika u fazi između dviju točaka opruge udaljenih za 1 m iznosi:a) p /2b) p /4c) 2pd) pe) 3p /210. Dvije potpuno jednake svirale u istoj prostoriji, jedna otvorena, a druga na jednom kraju zatvorena, proizvode osnovni ton. Koja od fizikalnih veličina je jednaka kod obaju svirala?a) valna duljinab) frekvencijac) brzina valad) nijedna11. Zvučni val frekvencije 200Hz širi se u staklu brzinom 5000m/s. Kolika je valna duljina tog vala u staklu? Mijenja li se frekvencija vala pri prelasku iz stakla u zrak? Kolika bi bila valna duljina tog vala u zraku gdje je brzina širenja 330m/s?12. Valovi se u nekom sredstvu šire brzinom 3,6 m/s uz frekvenciju 6 Hz. Kolika je razlika u fazi dviju točaka koje su međusobno udaljene 30 cm?13. Longitudinalni val frekvencije 100 Hz ima valnu duljinu 3 m. Kolikom se brzinom taj val širi?14. Kroz neko sredstvo šire se valovi koji imaju frekvenciju 660 Hz i amplitudu 0,3 mm. Duljina vala je 50 cm. Odredi brzinu širenja vala15. Koliku razliku u fazi imaju dvije točke koje su 2 m i 8 m udaljene od izvora vala ako se kroz njih širi val brzinom 300 m/s?Vrijeme jednog titraja je 0,02 s.
Rješenja
1.reflektira2.valnu duljinu i brzinu3.longitudinalni4.energija5.titraju6.razmak između dviju najbližih čestica koje su u fazi jednak je polovici valne duljine7.izvor vala8.jedna točka9. p/210.brzina vala11.R=25m; 1,65m12.razlika u fazi je 216°13.v=300m/s 14.v=330m/s 15.razlika u fazi je 2π
Interferencija
-slaganje valova
Konstruktivna
-pojačavanje valova-valovi se pojačavaju onda kada jedan za drugim kasne za cjelobrojni višekratnik valnih duljina
Destruktivna
-poništavanje valova-valovi će se poništiti kada jedan za drugim kasne za neparan broj polovičnih valnih duljina
Odbijanje valova
-valovi se odbijaju kada nailaze na prepreku-ne mijenjaju se frekvencija, brzina i valna duljina, a mijenjaju se smjer i orijentacija
Lom valova
-kada valovi mijenjaju sredstvo titranja-ne mijenja se frekvencija, a mijenjaju se valna duljina, brzina, smjer i orijentacija
Opis širenja vala
Izvor vala - čestica sredstva koja je prva zatitralaValna crta - crta koja povezuje sve čestice sredstva koje titraju u faziValna fronta - valna crta koja je najudaljenija od izvoraZraka vala - polupravac s početkom u izvoru, crta se okomito na valne crte i pokazuje smjer širenja valova