Fale mechaniczne

Falą nazywamy rozchodzące się zaburzenie w ośrodku sprężystym. W ruchu falowym cząsteczki ośrodka nie przemieszczają się wraz z zaburzeniem, a jedynie wykonują drgania wokół swojego położenia równowagi.

Fale mechaniczne to fale, które potrzebują ośrodka materialnego, aby przenosić energię. Przykładami fal mechanicznych są fale morskie i fale dźwiękowe.

Fale możemy opisać podając charakteryzujące ją wielkości: amplitudę fali, okres fali, częstotliwość fali, długość fali, prędkość fali. Analizę tych wielkości możemy przeprowadzić na wykresie fal.

1. Amplituda fali

Amplituda fali to amplituda drgań cząsteczek ośrodka, w którym rozchodzi się fala. W przypadku fal na sznurze możemy sobie ją wyobrazić jako wysokość fali względem położenia równowagi.

Amplitudę fali oznaczmy duża literą A. Jednostką amplitudy fali jest metr (1 m).

2. Okres fali

Okres fali T to czas jednego pełnego drgania – czas w ciągu, którego fala przebędzie odległość równą jej długości.

Okres fali oznaczamy dużą literą T. Jednostką okresu fali jest sekunda (1 s).

3. Częstotliwość fali

Częstotliwość fali f to odwrotność okresu fali (f = 1/T).

\large f = \frac{1}{T}

Częstotliwość fali oznaczamy małą literą f. Jednostką częstotliwości jest Herz (1 Hz).

4. Długość fali

Długość fali λ to droga, jaką przebędzie fala w ciągu 1 okresu (odległość, np.: między dwoma grzbietami fali).

Długość fali oznaczamy małą grecką literą λ (lambda). Jednostką długości fali jest metr (1 m).

5. Prędkość fali

Prędkość fali v to prędkość z jaką fala rozchodzi się w ośrodku. Prędkość fali zależy od właściwości ośrodka f, w którym się ona rozchodzi.

\large v = \frac{\lambda}{T} = \lambda \cdot f

Jak łatwo zapamiętać wzór na prędkość fali? Korzystając z definicji prędkości V = s/t oraz definicji długości fali (droga, jaką przebędzie fala w ciągu 1 okresu). Podstawiając λ za s oraz T za t otrzymamy wzór na prędkość fali.

Prędkość fali oznaczamy małą literą v. Jednostką prędkości fali jest metr na sekundę (1 m/s).

6. Wykres fali

Z wykresu amplitudy od czasu fali łatwo możemy odczytać amplitudę fali oraz jej okres.

Z dwóch wykresów amplitudy od długości fali możemy odczytać długość fali i jej przemieszczenie w czasie.


PRZYDATNY ARTYKUŁ? Udostępnij link innym:

Facebooktwittermail

Dodaj do Google Classroom

Następny temat:
Fale dźwiękowe

Pozostałe tematy z działu: RUCH DRGAJĄCY I FALOWY

Ruch drgający – amplitudaokres drgańczęstotliwość | Ruch okresowy wahadła | Ruch ciężarka na sprężynie | Przemiany energii w ruchu drgającym | Wykresy ruchu drgającego | Czym jest fala? | Fale mechaniczne | Fale dźwiękowe: infradźwięki, dźwięki słyszalne, ultradźwięki | Fale elektromagnetyczne