Cila valë ka shpejtësinë më të madhe? Gjatësia e valës dhe shpejtësia e përhapjes

Përhapja e valëve në një mjedis elastik është përhapja e deformimeve në të.

Lëreni shufrën elastike të ketë një prerje tërthore, në kohë
raportuar impuls të barabartë
. (29.1)

Deri në fund të kësaj periudhe kohore, kompresimi do të mbulojë një gjatësi të seksionit (Fig. 56).

T kur vlera
do të përcaktojë shpejtësinë e përhapjes së ngjeshjes përgjatë shufrës, d.m.th. shpejtësia e valës. Shpejtësia e përhapjes së vetë grimcave në shufër është e barabartë me
. Ndryshimi i momentit gjatë kësaj kohe, ku është masa e shufrës e mbuluar nga deformimi
dhe shprehja (29.1) do të marrë formën

(29.2)

Duke pasur parasysh se sipas ligjit të Hukut
, (29.3)

Ku - moduli elastik, barazojmë forcat e shprehura nga (29.2) dhe (29.3), marrim

ku
dhe shpejtësia e përhapjes së valëve gjatësore në një mjedis elastik do të jetë e barabartë me

(29.4)

Në mënyrë të ngjashme, ne mund të marrim shprehjen e shpejtësisë për valët tërthore

(29.5)

Ku - moduli i prerjes.

30 Energjia e valës

Lëreni valën të përhapet përgjatë boshtit X me shpejtësi . Pastaj kompensimi S pikat lëkundëse në raport me pozicionin e ekuilibrit

. (30.1)

Energjia e një seksioni të mediumit (me vëllim
dhe masës
), në të cilën përhapet kjo valë, do të përbëhet nga energji kinetike dhe potenciale, d.m.th.
.

ku
Ku
,

ato.
. (30.2)

Nga ana tjetër, energjia potenciale e këtij seksioni është e barabartë me punën

nga deformimi i tij
. Duke shumëzuar dhe pjesëtuar

anën e djathtë të kësaj shprehjeje për të , marrim

Ku mund të zëvendësohet me tendosje relative . Atëherë energjia potenciale do të marrë formën:

(30.3)

Duke krahasuar (30.2) dhe (30.3), vërejmë se të dyja energjitë ndryshojnë në të njëjtat faza dhe njëkohësisht marrin vlera maksimale dhe minimale. Kur lëkundjet në mjedis, energjia mund të transferohet nga një zonë në tjetrën, por energjia totale e një elementi vëllimor
nuk mbetet konstante

Duke marrë parasysh se për një valë gjatësore në një mjedis elastik
Dhe
, gjejmë se energjia totale

(30.5)

është proporcionale me katrorët e amplitudës dhe frekuencës, si dhe me dendësinë e mjedisit në të cilin përhapet vala.

Le të prezantojmë konceptin dendësia e energjisë - . Për vëllimin elementar
kjo vlerë është e barabartë
. (30.6)

Dendësia mesatare e energjisë për kohën e një periudhe do të jetë e barabartë me
që nga mesatarja
gjatë kësaj kohe është e barabartë me 1/2.

Duke marrë parasysh që energjia nuk mbetet në një element të caktuar të mediumit, por transferohet nga një valë nga një element në tjetrin, mund të prezantojmë konceptin rrjedha e energjisë, numerikisht e barabartë me energjinë e transferuar përmes një njësie sipërfaqeje për njësi të kohës. Që nga energjia
, atëherë rrjedha mesatare e energjisë

. (30.7)

Dendësia e fluksit përmes prerjes tërthore është përcaktuar si

, dhe meqenëse shpejtësia është një sasi vektoriale, atëherë densiteti i fluksit është gjithashtu një vektor
, (30.8)

i quajtur “vektori Umov”.

31 Pasqyrimi i valëve. Valët në këmbë

Një valë që kalon përmes ndërfaqes midis dy mediave transmetohet pjesërisht përmes saj dhe reflektohet pjesërisht. Ky proces varet nga raporti i dendësisë së mediave.

Le të shqyrtojmë dy raste kufizuese:

A ) Mediumi i dytë është më pak i dendur(d.m.th. trupi elastik ka një kufi të lirë);

b) Mjeti i dytë është më i dendur(në kufi korrespondon me skajin e palëvizshëm të një trupi elastik);

A) Lëreni skajin e majtë të shufrës të lidhet me burimin e dridhjes, skaji i djathtë është i lirë (Fig. 57, A). Kur deformimi arrin në skajin e djathtë, si rezultat i ngjeshjes që ka lindur në të majtë, ai do të marrë përshpejtim në të djathtë, për më tepër, për shkak të mungesës së një mediumi në të djathtë, kjo lëvizje nuk do të shkaktojë ndonjë ngjeshje të mëtejshme . Deformimi në të majtë do të ulet dhe shpejtësia e lëvizjes do të rritet. Në

Për shkak të inercisë së skajit të shufrës, lëvizja nuk do të ndalet në momentin që deformimi zhduket. Ai do të vazhdojë të ngadalësohet, duke shkaktuar një deformim tërheqës që do të përhapet nga e djathta në të majtë.

Kjo është, në pikën e reflektimit prapa ngjeshjes hyrëse duhet shtrirje në largim, si në një valë që përhapet lirisht. Kjo

do të thotë që kur një valë reflektohet nga një mjedis më pak i dendur, jo

Nuk ka asnjë ndryshim në fazën e lëkundjeve të tij në pikën e reflektimit.

b) Në rastin e dytë, kur fundi i djathtë i shufrës elastike fiksuar i palëvizshëm arriti tek ai deformim ngjeshja nuk mundet sillni këtë fund në lëvizje(Fig. 57, b). Kompresimi që rezulton do të fillojë të përhapet në të majtë. Me lëkundjet harmonike të burimit, deformimi në shtypje do të pasohet nga deformimi në tërheqje. Dhe kur reflektohet nga një fund fiks, ngjeshja në valën hyrëse do të pasohet përsëri nga deformimi i ngjeshjes në valën e reflektuar.

Kjo do të thotë, procesi ndodh sikur të humbasë gjysma e valës në pikën e reflektimit, me fjalë të tjera, faza e lëkundjeve ndryshon në të kundërtën (nga ). Në të gjitha rastet e ndërmjetme, fotografia ndryshon vetëm në atë që amplituda e valës së reflektuar do të jetë më e vogël, sepse një pjesë e energjisë shkon në mediumin e dytë.

Kur burimi i valës funksionon vazhdimisht, valët që vijnë prej tij do të shtohen me ato të reflektuara. Le të jenë amplitudat e tyre të njëjta dhe fazat fillestare të barabarta me zero. Kur valët përhapen përgjatë boshtit , ekuacionet e tyre

(31.1)

Si rezultat i shtesës, dridhjet do të ndodhin sipas ligjit

Në këtë ekuacion, dy faktorët e parë përfaqësojnë amplituda e dridhjes që rezulton
, në varësi të pozicionit të pikave në bosht X
.

Ne morëm një ekuacion të quajtur ekuacioni i valës në këmbë
(31.2)

Pikat për të cilat amplituda e lëkundjeve është maksimale

(
), quhen antinyje valore; pikat për të cilat amplituda është minimale (
) quhen nyje valore.

Le të përcaktojmë koordinatat antinode. ku

në

Ku janë koordinatat e antinyjeve?
. Distanca midis antinyjeve ngjitur është Dhe
do të jetë i barabartë

, d.m.th. gjysma e gjatësisë valore.

Le të përcaktojmë koordinatat e nyjeve. ku
, d.m.th. kushti duhet të plotësohet
në

Nga janë koordinatat e nyjeve?
, distanca midis nyjeve ngjitur është e barabartë me gjysmën e gjatësisë së valës, dhe midis një nyje dhe një antinyje
- valë çerek. Sepse
kur kalon nga zero, d.m.th. nyja, ndryshon vlerën nga
në
, atëherë zhvendosja e pikave ose amplituda e tyre në anët e ndryshme të nyjës kanë vlera të njëjta, por drejtime të ndryshme. Sepse
ka të njëjtën vlerë në një moment të caktuar kohor për të gjitha pikat e valës, atëherë të gjitha pikat e vendosura ndërmjet dy nyjeve lëkunden në të njëjtat faza, dhe në të dy anët e nyjës në faza të kundërta.

Këto veçori janë veçori dalluese të një valë në këmbë nga një valë udhëtuese, në të cilën të gjitha pikat kanë të njëjtat amplituda, por lëkunden në faza të ndryshme.

SHEMBUJ TË ZGJIDHJES SË PROBLEMEVE

Shembulli 1. Një valë tërthore përhapet përgjatë një kordoni elastik me një shpejtësi
. Periudha e lëkundjes së pikave të kordonit
amplituda

Përcaktoni: 1) gjatësinë valore , 2) faza dridhje, zhvendosje , shpejtësi dhe nxitimi pika në një distancë

nga burimi i valës në momentin e kohës
3) dallimi fazor
lëkundjet e dy pikave të shtrira në rreze dhe të ndara nga burimi i valës në distanca
Dhe
.

Zgjidhje. 1) Gjatësia e valës është distanca më e shkurtër ndërmjet pikave të valës, lëkundjet e të cilave ndryshojnë në fazë nga

Gjatësia e valës është e barabartë me distancën që përshkon vala në një periudhë dhe gjendet si

Duke zëvendësuar vlerat numerike, marrim

2) Faza e lëkundjes, zhvendosja, shpejtësia dhe nxitimi i një pike mund të gjenden duke përdorur ekuacionin e valës

,

y – zhvendosja e pikës së lëkundjes, X - largësia e pikës nga burimi i valës, - shpejtësia e përhapjes së valës.

Faza e lëkundjes është e barabartë me
ose
.

Ne përcaktojmë zhvendosjen e pikës duke zëvendësuar valët numerike në ekuacion

vlerat e amplitudës dhe të fazës

Shpejtësia pika është derivati ​​i parë i zhvendosjes së kohës, pra

ose

Duke zëvendësuar vlerat numerike, marrim

Prandaj, nxitimi është derivati ​​i parë i shpejtësisë në lidhje me kohën

Pas zëvendësimit të vlerave numerike gjejmë

3) Diferenca e fazës së lëkundjes
dy pika të valës që lidhen me distancën
ndërmjet këtyre pikave (diferenca e rrugës së valës) nga relacioni

Duke zëvendësuar vlerat numerike, marrim

PYETJE VETËTESTIMI

1. Si të shpjegohet përhapja e dridhjeve në një mjedis elastik? Çfarë është një valë?

2. Çfarë quhet valë tërthore, valë gjatësore? Kur ndodhin ato?

3. Çfarë është balli valor, sipërfaqja valore?

4. Si quhet gjatësia valore? Cila është marrëdhënia midis gjatësisë së valës, shpejtësisë dhe periudhës?

5. Cilat janë shpejtësitë e numrit të valëve, fazës dhe grupit?

6. Cili është kuptimi fizik i vektorit Umov?

7. Cila valë është udhëtuese, harmonike, e sheshtë, sferike?

8. Cilat janë ekuacionet e këtyre valëve?

9. Kur një valë në këmbë formohet në varg, lëkundjet e valëve të drejtpërdrejta dhe të reflektuara në nyje anulohen reciprokisht. A do të thotë kjo se energjia po zhduket?

10. Dy valë që përhapen drejt njëra-tjetrës ndryshojnë vetëm në amplituda. A formojnë një valë në këmbë?

11. Si ndryshon një valë në këmbë nga një valë udhëtuese?

12. Sa është distanca ndërmjet dy nyjeve ngjitur të një valë në këmbë, dy antinyjeve ngjitur, një antinyje fqinje dhe një nyje?

Gjatësia e valës mund të përcaktohet gjithashtu:

  • si distanca, e matur në drejtimin e përhapjes së valës, ndërmjet dy pikave në hapësirë, në të cilat faza e procesit oscilues ndryshon me 2π;
  • si rruga që kalon balli valor në një interval kohor të barabartë me periudhën e procesit oscilues;
  • Si periudha hapësinore procesi i valës.

Le të imagjinojmë valët që lindin në ujë nga një notues në mënyrë uniforme lëkundëse dhe të ndalojmë mendërisht kohën. Atëherë gjatësia e valës është distanca midis dy kreshtave të valës ngjitur, e matur në drejtimin radial. Gjatësia e valës është një nga karakteristikat kryesore të një valë, së bashku me frekuencën, amplituda, fazën fillestare, drejtimin e përhapjes dhe polarizimin. Shkronja greke përdoret për të treguar gjatësinë e valës λ (\displaystyle \lambda), dimensioni i gjatësisë valore është metër.

Në mënyrë tipike, gjatësia e valës përdoret në lidhje me një proces valor harmonik ose pothuajse-harmonik (p.sh., i moduluar me brez të ngushtë) në një mjedis homogjen, pothuajse homogjen ose lokalisht homogjen. Megjithatë, zyrtarisht, gjatësia e valës mund të përcaktohet me analogji për një proces valor me një varësi jo-harmonike, por periodike hapësirë-kohë, që përmban një grup harmonish në spektër. Atëherë gjatësia e valës do të përkojë me gjatësinë e valës së harmonikës kryesore (frekuenca më e ulët, themelore) e spektrit.

YouTube Enciklopedike

    1 / 5

    Amplituda, periudha, frekuenca dhe gjatësia valore e valëve periodike

    Dridhjet e zërit - Gjatësia e valës

    5.7 Gjatësia valore. Shpejtësia e valës

    Mësimi 370. Shpejtësia e fazës së valës. Shpejtësia e valës prerëse në një varg

    Mësimi 369. Valët mekanike. Përshkrimi matematikor i një vale udhëtuese

    Titra

    Në videon e fundit, ne diskutuam se çfarë do të ndodhë nëse merrni, të themi, një litar, tërhiqni skajin e majtë - ky, natyrisht, mund të jetë fundi i djathtë, por le të jetë majtas - kështu, tërhiqeni lart dhe pastaj poshtë dhe pastaj kthehuni në pozicionin origjinal. Ne përcjellim një shqetësim të caktuar në litar. Ky shqetësim mund të duket diçka si kjo nëse e shtyj litarin lart e poshtë një herë. Shqetësimi do të transmetohet përgjatë litarit përafërsisht në këtë mënyrë. Le ta lyejmë të zezë. Menjëherë pas ciklit të parë - duke tundur lart e poshtë - litari do të duket diçka e tillë. Por nëse prisni pak, do të duket diçka e tillë, duke pasur parasysh që e kemi tërhequr një herë. Impulsi transmetohet më tej përgjatë litarit. Në videon e fundit, ne e përkufizuam këtë shqetësim si të transmetuar përgjatë një litari ose në një mjedis të caktuar, megjithëse mjedisi nuk është një kusht i domosdoshëm. E quajtëm valë. Dhe, në veçanti, kjo valë është një impuls. Kjo është një valë impulsi sepse në thelb kishte vetëm një shqetësim në litar. Por nëse vazhdojmë ta tërheqim periodikisht litarin lart e poshtë në intervale të rregullta, do të duket diçka e tillë. Do të përpiqem ta përshkruaj atë sa më saktë që të jetë e mundur. Do të duket kështu, dhe dridhjet ose shqetësimet do të transmetohen në të djathtë. Ata do të transmetohen në të djathtë me një shpejtësi të caktuar. Dhe në këtë video dua të shikoj valët e këtij lloji. Imagjinoni që në mënyrë periodike të tund skajin e majtë të litarit lart e poshtë, lart e poshtë, duke krijuar dridhje periodike. Ne do t'i quajmë ato valë periodike. Kjo është një valë periodike. Lëvizja përsëritet vazhdimisht. Tani do të doja të diskutoja disa veti të një vale periodike. Së pari, mund të vëreni se kur lëviz, litari ngrihet dhe bie në një distancë të caktuar nga pozicioni i tij origjinal, këtu është. Sa larg janë pikat më të larta dhe më të ulëta nga pozicioni fillestar? Kjo quhet amplituda e valës. Kjo distancë (do ta theksoj në vjollcë) - kjo distancë quhet amplitudë. Detarët ndonjëherë flasin për lartësinë e valës. Lartësia zakonisht i referohet distancës nga baza e një valë në kreshtën e saj. Po flasim për amplitudë, ose distancë nga pozicioni fillestar, i ekuilibrit në maksimum. Le të shënojmë maksimumin. Kjo është pika më e lartë. Pika më e lartë e një valë, ose maja e saj. Dhe kjo është e vetmja. Nëse do të ishit ulur në një varkë, do t'ju interesonte lartësia e valës, e gjithë distanca nga varka juaj deri në pikën më të lartë të valës. Mirë, të mos dalim jashtë teme. Kjo është ajo që është interesante. Jo të gjitha valët krijohen nga unë duke tërhequr skajin e majtë të litarit. Por unë mendoj se e keni idenë se ky qark mund të tregojë shumë lloje të ndryshme valësh. Dhe kjo është në thelb një devijim nga pozicioni mesatar, ose zero, amplituda. Lind pyetja. Ne e ndajmë 1 me 10 sekonda, që është mjaft logjike. Nëse një litar mund të ngrihet, të bjerë dhe të kthehet në neutral 10 herë në një sekondë, atëherë në 1/10 e sekondës do ta bëjë këtë një herë. Ne jemi gjithashtu të interesuar se sa shpejt përhapet vala brenda në këtë rast në të djathtë? Pra, mund ta shkruajmë këtë si gjatësi vale... Dhe meqë ra fjala, një pikë e rëndësishme. Gjatësia e valës zakonisht shënohet me shkronjën greke lambda. Pra, mund të themi se shpejtësia është e barabartë me gjatësinë e valës pjesëtuar me periodën. E cila është e barabartë me gjatësinë e valës shumë herë një pjesëtuar me periodën. Sapo mësuam se raporti i njësisë me periodën është i njëjtë me frekuencën. Pra, shpejtësia është e barabartë me produktin e gjatësisë së valës dhe frekuencës. Në këtë mënyrë do të zgjidhni të gjitha problemet kryesore që mund të hasni në temën e valëve. Për shembull, nëse na jepet se shpejtësia është 100 metra në sekondë dhe e drejtuar djathtas... Le të bëjmë këtë supozim. Shpejtësia është një vektor, dhe ju duhet të tregoni drejtimin e saj. Le të jetë frekuenca, të themi, 20 cikle për sekondë, kjo është e njëjtë me 20 Hz. Pra, përsëri, frekuenca do të jetë 20 cikle për sekondë ose 20 Hz. Imagjinoni të shikoni nga një dritare e vogël dhe të shihni vetëm këtë pjesë të valës, vetëm këtë pjesë të litarit tim. Nëse dini rreth 20 Hz, atëherë e dini se në 1 sekondë do të shihni 20 zbritje dhe ngjitje. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13... Në 1 sekondë do të shihni valën të ngrihet dhe të bjerë 20 herë. Kjo është ajo që do të thotë një frekuencë prej 20 Hz, ose 20 cikle për sekondë. Pra, na jepet shpejtësia, na jepet frekuenca. Sa do të jetë gjatësia e valës? Në këtë rast, do të jetë e barabartë... Le të kthehemi te shpejtësia: shpejtësia është e barabartë me produktin e gjatësisë valore dhe frekuencës, apo jo? Le t'i ndajmë të dyja anët me 20. Meqë ra fjala, le të kontrollojmë njësitë e matjes: këto janë metra për sekondë. Rezulton: λ shumëzuar me 20 cikle për sekondë. λ shumëzuar me 20 cikle për sekondë. Nëse i ndajmë të dyja anët me 20 cikle për sekondë, marrim 100 metra për sekondë shumëfish 1/20 e sekondës për cikël. Këtu mbetet 5. Këtu 1. Marrim 5, sekondat zvogëlohen. Dhe marrim 5 metra për cikël. 5 metra për cikël në këtë rast do të jetë gjatësia e valës. 5 metra për cikël. E mahnitshme. Unë shpresoj se ju gjeni këtë të dobishme. Titra nga komuniteti Amara.org

Gjatësia e valës - periudha hapësinore e procesit të valës

Gjatësia e valës në medium

Në një mjedis optikisht më të dendur (shtresa është e theksuar me ngjyrë të errët), gjatësia e valës elektromagnetike zvogëlohet. Linja blu - shpërndarja e menjëhershme ( t= konst) vlerat e fuqisë së fushës së valës përgjatë drejtimit të përhapjes. Ndryshimi në amplituda e forcës së fushës për shkak të reflektimit nga ndërfaqet dhe ndërhyrjet e valëve të përplasjes dhe të reflektuara nuk është paraqitur në figurë.

> Gjatësia e valës, frekuenca në raport me shpejtësinë

Karakteristike valët - gjatësia, shpejtësia dhe frekuenca. Mësoni se çfarë është frekuenca e grafikut të valëve, shpejtësia e fazës dhe grupit, përhapja e valës dhe amplituda.

Valët karakterizohen nga frekuenca, gjatësia dhe amplituda. Ekzistojnë gjithashtu dy lloje të shpejtësisë: faza dhe grupi.

Objektivi mësimor

  • Konsideroni vetitë kryesore karakteristike të valëve.

Pikat kryesore

  • Gjatësia e valës është një periudhë hapësinore.
  • Frekuenca - numri i cikleve për një periudhë kohore. Nuk mund të përzihet me frekuencën e këndit.
  • Shpejtësia e fazës mund të përkufizohet si produkt i gjatësisë dhe frekuencës.

Kushtet

  • Shpejtësia e valës - tregues absolut shpejtësia me të cilën kalon faza e çdo komponenti të frekuencës së një vale.
  • Frekuenca është raporti i numrit të dukurive periodike me intervalin kohor: f = n/t.

Shembull

Nëse marrim parasysh dritën e dukshme, mund ta imagjinojmë atë si një valë elektromagnetike. Ai do të përfaqësohet nga fusha elektrike dhe magnetike që zhvendosen në medium. Frekuenca përcaktohet si ngjyra: 4 × 10 14 Hz (e kuqe), 8 × 10 14 Hz (vjollcë) dhe gjithçka tjetër në mes. Gjatësia e valës ekziston në raport të kundërt me frekuencën: sa më e lartë të jetë frekuenca, aq më e shkurtër është gjatësia.

Vetitë e valëve

Valët karakterizohen nga vetitë e tyre. Amplituda përfaqëson gjysmën e distancës nga kreshta në lug. Ju gjithashtu mund të vini re gjatësinë e valës - periudhën hapësinore (nga kreshta në kreshtë), e shënuar me shkronjën λ.

Frekuenca është numri i cikleve të përfunduara gjatë një periudhe të caktuar kohore. Në formën e një formule:

Vala e kuqe është e pajisur me një sinus me frekuencë të ulët, kështu që vërehen pak përsëritje të cikleve. Por vjollca ka një frekuencë të lartë. Vini re se koha rritet horizontalisht

f = 1/T (T është periudha e lëkundjes).

Frekuenca dhe gjatësia e valës gjithashtu mund të lidhen me njëra-tjetrën në lidhje me "shpejtësinë" e valës. Ne marrim:

v = fλ (v është shpejtësia e valës ose shpejtësia e fazës me të cilën përhapet faza e valës në hapësirë).

Ekziston gjithashtu shpejtësia e grupit të valës, e cila është shpejtësia me të cilën forma e përgjithshme e amplitudave të valës (modulimi ose mbështjellja e valës) përhapet nëpër hapësirë.

Para jush është një valë me shpejtësi grupi (pozitive) dhe fazore (negative), që lëviz në drejtime të ndryshme

Gjatë orës së mësimit do të mund të studioni në mënyrë të pavarur temën “Gjatësia e valës. Shpejtësia e përhapjes së valës." Në këtë mësim do të mësoni për karakteristikat e veçanta të valëve. Para së gjithash, do të mësoni se çfarë është gjatësia e valës. Ne do të shikojmë përkufizimin e tij, si përcaktohet dhe matet. Pastaj do të hedhim një vështrim më të afërt në shpejtësinë e përhapjes së valës.

Për të filluar, le të kujtojmë atë valë mekanikeështë një dridhje që përhapet me kalimin e kohës në një mjedis elastik. Duke qenë se është një lëkundje, vala do të ketë të gjitha karakteristikat që i korrespondojnë një lëkundjeje: amplituda, periudha e lëkundjes dhe frekuenca.

Përveç kësaj, vala ka karakteristikat e veta të veçanta. Një nga këto karakteristika është gjatësia valore. Gjatësia e valës shënohet me shkronjën greke (lambda, ose thonë "lambda") dhe matet në metra. Le të rendisim karakteristikat e valës:

Çfarë është gjatësia e valës?

Gjatësia e valës - kjo është distanca më e vogël midis grimcave që vibrojnë me të njëjtën fazë.

Oriz. 1. Gjatësia e valës, amplituda e valës

Është më e vështirë të flitet për gjatësinë e valës në një valë gjatësore, sepse atje është shumë më e vështirë të vëzhgosh grimcat që kryejnë të njëjtat dridhje. Por ka edhe një karakteristikë - gjatësia valore, e cila përcakton distancën midis dy grimcave që kryejnë të njëjtin dridhje, dridhje me të njëjtën fazë.

Gjithashtu, gjatësia e valës mund të quhet distanca e përshkuar nga vala gjatë një periudhe të lëkundjes së grimcës (Fig. 2).

Oriz. 2. Gjatësia valore

Karakteristika tjetër është shpejtësia e përhapjes së valës (ose thjesht shpejtësia e valës). Shpejtësia e valës shënohet në të njëjtën mënyrë si çdo shpejtësi tjetër, me një shkronjë dhe matet në . Si të shpjegoni qartë se çfarë është shpejtësia e valës? Mënyra më e lehtë për ta bërë këtë është përdorimi i një valë tërthore si shembull.

Valë tërthoreështë një valë në të cilën shqetësimet janë të orientuara pingul me drejtimin e përhapjes së saj (Fig. 3).

Oriz. 3. Vala tërthore

Imagjinoni një pulëbardhë duke fluturuar mbi kreshtën e një valë. Shpejtësia e fluturimit të saj mbi kreshtë do të jetë shpejtësia e vetë valës (Fig. 4).

Oriz. 4. Për të përcaktuar shpejtësinë e valës

Shpejtësia e valës varet se sa është dendësia e mediumit, cilat janë forcat e bashkëveprimit ndërmjet grimcave të këtij mjedisi. Le të shkruajmë marrëdhënien midis shpejtësisë së valës, gjatësisë së valës dhe periudhës së valës: .

Shpejtësia mund të përkufizohet si raporti i gjatësisë së valës, distanca e përshkuar nga vala në një periudhë, me periudhën e dridhjeve të grimcave të mediumit në të cilin përhapet vala. Përveç kësaj, mbani mend se periudha lidhet me frekuencën nga marrëdhënia e mëposhtme:

Pastaj marrim një marrëdhënie që lidh shpejtësinë, gjatësinë e valës dhe frekuencën e lëkundjes: .

Ne e dimë se një valë lind si rezultat i veprimit të forcave të jashtme. Është e rëndësishme të theksohet se kur një valë kalon nga një medium në tjetrin, karakteristikat e saj ndryshojnë: shpejtësia e valëve, gjatësia e valës. Por frekuenca e lëkundjeve mbetet e njëjtë.

Bibliografi

  1. Sokolovich Yu.A., Bogdanova G.S. Fizikë: një libër referimi me shembuj të zgjidhjes së problemeve. - Rindarja e botimit të dytë. - X.: Vesta: shtëpia botuese "Ranok", 2005. - 464 f.
  2. Peryshkin A.V., Gutnik E.M., Fizikë. Klasa e 9-të: Libër mësuesi për arsimin e përgjithshëm. institucionet / A.V. Peryshkin, E.M. Gutnik. - Botimi i 14-të, stereotip. - M.: Bustard, 2009. - 300 f.
  1. Portali në internet "eduspb" ()
  2. Portali në internet "eduspb" ()
  3. Portali në internet "class-fizika.narod.ru" ()

Detyre shtepie

>> Fizikë: Shpejtësia dhe gjatësia e valës

Çdo valë udhëton me një shpejtësi të caktuar. Nën shpejtësia e valës kuptojnë shpejtësinë e përhapjes së shqetësimit. Për shembull, një goditje në fund të një shufre çeliku shkakton ngjeshje lokale në të, e cila më pas përhapet përgjatë shufrës me një shpejtësi prej rreth 5 km/s.

Shpejtësia e valës përcaktohet nga vetitë e mediumit në të cilin përhapet vala. Kur një valë kalon nga një medium në tjetrin, shpejtësia e saj ndryshon.

Përveç shpejtësisë, një karakteristikë e rëndësishme e një vale është gjatësia e valës së saj. Gjatësia e valësështë distanca në të cilën një valë përhapet në një kohë të barabartë me periudhën e lëkundjes në të.

Drejtimi i përhapjes së luftëtarëve

Meqenëse shpejtësia e valës është një vlerë konstante (për një mjedis të caktuar), distanca e përshkuar nga vala është e barabartë me produktin e shpejtësisë dhe kohën e përhapjes së saj. Kështu, për të gjetur gjatësinë e valës, duhet të shumëzoni shpejtësinë e valës me periudhën e lëkundjes në të:

Duke zgjedhur drejtimin e përhapjes së valës si drejtim të boshtit x dhe duke shënuar koordinatat e grimcave që lëkunden në valë përmes y, ne mund të ndërtojmë grafik valor. Grafiku i një vale sinus (në një kohë fikse t) është paraqitur në Figurën 45.

Distanca midis kreshtave (ose lugëve) ngjitur në këtë grafik përkon me gjatësinë e valës.

Formula (22.1) shpreh lidhjen midis gjatësisë së valës dhe shpejtësisë dhe periudhës së saj. Duke marrë parasysh se periudha e lëkundjes në një valë është në përpjesëtim të zhdrejtë me frekuencën, d.m.th. T=1/ v, mund të marrim një formulë që shpreh marrëdhënien midis gjatësisë së valës dhe shpejtësisë dhe frekuencës së saj:

Formula që rezulton tregon se shpejtësia e valës është e barabartë me produktin e gjatësisë së valës dhe frekuencës së lëkundjeve në të.

Frekuenca e lëkundjeve në valë përkon me frekuencën e lëkundjeve të burimit (pasi lëkundjet e grimcave të mediumit janë të detyruara) dhe nuk varet nga vetitë e mjedisit në të cilin përhapet vala. Kur një valë kalon nga një medium në tjetrin, frekuenca e saj nuk ndryshon, vetëm shpejtësia dhe gjatësia e valës ndryshojnë.

??? 1. Çfarë nënkuptohet me shpejtësinë e valës? 2. Çfarë është gjatësia valore? 3. Si lidhet gjatësia e valës me shpejtësinë dhe periudhën e lëkundjes në valë? 4. Si lidhet gjatësia e valës me shpejtësinë dhe frekuencën e lëkundjeve në valë? 5. Cila nga karakteristikat valore të mëposhtme ndryshon kur vala kalon nga një mjedis në tjetrin: a) frekuenca; b) periudha; c) shpejtësia; d) gjatësia valore?

Detyrë eksperimentale . Hidhni ujë në banjë dhe, duke prekur në mënyrë ritmike ujin me gishtin (ose vizoren), krijoni valë në sipërfaqen e tij. Duke përdorur frekuenca të ndryshme lëkundjesh (për shembull, duke prekur ujin një dhe dy herë në sekondë), kushtojini vëmendje distancës midis kreshtave të valëve ngjitur. Në cilën frekuencë lëkundjeje është gjatësia e valës më e gjatë?

S.V. Gromov, N.A. Rodina, Fizikë klasa 8

Dërguar nga lexuesit nga faqet e internetit

Lista e plotë e temave sipas klasave, testet e fizikës falas, plani kalendar sipas kurrikulës së fizikës së shkollës, kurset dhe detyrat e fizikës për klasën 8, biblioteka me abstrakte, detyra shtëpie të gatshme

Përmbajtja e mësimit shënimet e mësimit mbështetja e prezantimit të mësimit në kuadër të metodave të përshpejtimit teknologjitë interaktive Praktikoni detyra dhe ushtrime punëtori për vetëtestim, trajnime, raste, kërkime pyetje diskutimi për detyra shtëpie pyetje retorike nga nxënësit Ilustrime audio, videoklipe dhe multimedia fotografi, foto, grafika, tabela, diagrame, humor, anekdota, shaka, komike, shëmbëlltyra, thënie, fjalëkryqe, citate Shtesa abstrakte artikuj truke për krevat kureshtarë tekste mësimore fjalor termash bazë dhe plotësues të tjera Përmirësimi i teksteve dhe mësimevekorrigjimi i gabimeve në tekstin shkollor përditësimi i një fragmenti në një tekst shkollor, elemente të inovacionit në mësim, zëvendësimi i njohurive të vjetruara me të reja Vetëm për mësuesit leksione perfekte plani kalendar për vitin udhëzime programet e diskutimit Mësime të integruara
Po ngarkohet...
Top