Fizika 2 prvi kol.pdf

8/20/2019 Fizika 2 prvi kol.pdf

1/14

Fizika 2

1. tema: MEHANIČKO TITRANJE

1. Ukratko objasnite slijedeće pojmove: čvrsto tijelo, naprezanje (napetost),deformacija,tlak, vlak, torzija.

ČVRSTO TIJELO – tijelo koje pri djelovanju sile na njega ne mijenja svoj oblikDEFORMACIJA – promijena oblika tijela pod utjecajem sileTLAK – omjer sile i površine na koju djeluje ta sila (mjerna jedinica Pascal) TORZIJA (ili SMICANJE) – djelovanje sile na tijelo pod nekim kutem

2. Ukratko objasnite Hookov zakon.

HOOKEOV ZAKON – kada tijelo izvučemo iz ravnotežnog položaja i pustimo, ono titrapod utjecajem elastične sile opruge F=-ks (Hookeov zakon)Sila je proporcionalna pomaku.

(Sila koja izvodi titranje je ELASTIČNA ILI HARMONIČKA SILA!)

3. Ukratko objasnite pojmove: periodičko gibanje, harmoničkotitranje,harmonička sila,harmonički oscilator, period, frekvencija, kružna frekvencija, amplituda, fazatitranja,

fazni pomak.

PERIODIČKO GIBANJE – gibanje čije se promijene trenutnih vrijednosti u vremenuperiodički ponvaljaju U nekom fizikalnom sustavu može se pod određenim uvjetima zbivati gibanje koje se

ponavlja nakon određenog vremena, a ograničeno je na konačni dio prostora. Takovigibanje naziva se periodičko gibanje. HARMONIČKI OSCILATOR – sustav koji titra (oscilira) pod djelovanjem harmoničke sile

- tijelo (sustav) koji izvodi harmonijsko titranje

PERIOD TITRANJA (T) – vrijeme za koje tijelo dvaput prijeđe položaj ravnoteže;vremenski interval između dvije uzastopne jednake faze FREKVENCIJA (f ili v) – broj titraja u nekom vremenuFAZA TITRANJA – trenutno stanje određenog titranja, tj. položaj i brzina tijela uodređenom vremenskom trenutku

AMPLITUDA – najveća vrijednost koju veličina postigne u zadanoj periodi .Harmonijsko titranje je titranje kod kojeg je sila F koja uzrokuje titranje

proporcionalna otklonu veličine koja titra od ǌenog raznotežnog položaja (elongaciji).Tijelo (sustav) koji izvodi harmonijsko titranje zove se harmonijski oscilator.

F = -k·Y

k je koeficijent razmjernosti (elastičnosti), a Y otklon (elongacija). Predznak uformuli upućuje na to da je sila povratna, tj. orijentacija vektora sile suprotna jeorijentaciji vektora otklona.

KRUŽNA FREKVENCIJA - mjerna veličina kojom se kod periodičkih pojava kao što sujednoliko kružno gibanje i harmonijsko titranje izražava brzina promjene faznog kutaizraženog u radijanima:

http://hr.wikipedia.org/wiki/Silahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Elongacijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Vektorhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Vektorhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Mjerna_veli%C4%8Dinahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Mjerna_veli%C4%8Dinahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Mjerna_veli%C4%8Dinahttp://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Kru%C5%BEno_gibanje&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Kru%C5%BEno_gibanje&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Kru%C5%BEno_gibanje&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/wiki/Harmonijsko_titranjehttp://hr.wikipedia.org/wiki/Harmonijsko_titranjehttp://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Kru%C5%BEno_gibanje&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/wiki/Mjerna_veli%C4%8Dinahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Vektorhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Elongacijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Sila


2/14

pa je kutna frekvencija jednaka umnošku punog kuta u radijanima s frekvencijom

kruženja ili titranja:

Mjerna jedinica SI za kružnu frekvenciju je radijan u sekundi (rad/s ili s−1).

FAZNI POMAK - označava vrijeme za koje je promatrana veličina pomaknuta u odnosuna neku referentnu veličinu (čiji je fazni pomak jednak nuli).HARMONIČKA SILA – povratna sila koju uzrokuje harmonijsko gibanje

4. Što je matematičko njihalo, a što fizikalno njihalo? MATEMATIČKO NJIHALO – jednostavno njihalo koje se sastoji od mase m ovješene o nitduljine l.

MATEMATIČKO NJIHALO je model materijalne točke koja nema veličinu a ima masu, imože rotirati oko fiksne točke u prostoru. Uz male amplitude titranje matematičkognjihala je harmoničko. Period titranja matematičkog njihala:

FIZIKALNO NJIHALO - kruto tijelo koje se zbog utjecaja sile teže njiše oko horizontalneosi koja ne prolazi kroz težište.

5. Ukratko objasnite: prigušeno titranje, prisilno titranje, rezonancija. PRIGUŠENO TITRANJE - titranje koje zbog sile trenja gubi energiju.PRISILNO TITRANJE - nastaje kada vanjska sila djeluje na tijelo koje titra.

REZONANCIJA - pojava koja nastaje kod sustava koji prisilno titra kada se pri određenoj

frekvenciji pobude postiže maksimalna amplituda titranja. Izraženost rezonancije ovisi oprigušenju, tj. omjeru energije gubitaka i ukupne energije u sustavu.Pojave rezonancije se uočavaju u mnogim područjima fizike: mehanici, akustici, elektrotehnici, atomskoj i nuklearnoj fizici

1. dio: (za MEHANIČKO TITRANJE, ali ono što treba odgovoriti što detaljnije)

1. Što je elastična sila ? Napišite i objasnite Hookeov zakon za elastičnudeformaciju čvrstih tijela.Kada tijelo izvučemo iz ravnotežnog položaja i pustimo, ono titra pod utjecajem elastičnesile opruge F=-ks (Hookeov zakon). Sila je proporcionalna pomaku.

http://hr.wikipedia.org/wiki/Frekvencijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Frekvencijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Mjerna_jedinicahttp://hr.wikipedia.org/wiki/SIhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Radijanhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Radijanhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Sekundahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Titranjehttp://hr.wikipedia.org/wiki/Frekvencijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Amplitudahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Amplitudahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Energijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Mehanikahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Mehanikahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Akustikahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Elektrotehnikahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Atomska_fizikahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Nuklearna_fizikahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Nuklearna_fizikahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Atomska_fizikahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Elektrotehnikahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Akustikahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Mehanikahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Energijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Amplitudahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Frekvencijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Titranjehttp://hr.wikipedia.org/wiki/Sekundahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Radijanhttp://hr.wikipedia.org/wiki/SIhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Mjerna_jedinicahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Frekvencija


3/14

Sila koja izvodi titranje je ELASTIČNA ili HARMONIČKA sila .

2. Što su elastična, a što plastična tijela? Grafički prikažite ovisnost napetosti o deformaciji tijela. U kojem području vrijedi Hookeov zakon ? Napišite i objasnite Hookeov zakon za : a) elastičnu deformaciju štapa ; b) volumnu deformacijučvrstih tijela i tekućina.

Elastična tijela se nakon prestanka djelovanja vanjskih sila vraćaju u početni položaj dokplastična tijela potpuno zadržavaju svoj deformirani oblik. Hookeov zakon vrijedi u području linearne deformacije čvrstih elastičnih tijela. Hookeov zakon za elastičnu deformaciju :

F=

Hookeov zakon za volumnu deformaciju čvrstih tijela :

,gdje je B volumni modul elastičnosti.

3. Definirajte slijedeće pojmove: čvrsto tijelo, napetost (naprezanje), deformacija.Kako

deformacija ovisi o napetosti? U kojem području vrijedi Hookeov zakon?

Naprezanje definiramo kao kao omjer sile i površine na koju ta sila djeluje.

Deformacija čvrstog tijela je promjena njegovih dimenzija i volumena. Deformacija je do određene granice proporcionalna naprezanju.

U točki A prestaje linearnost i zato se naziva granicom linearnosti. Oko te točke tijeloprestaje biti elastično. Ako su naprezanja veća od granice elastičnosti kažemo da jedeformacija plastična. Premaši li naprezanje granično naprezanje materijal se kida.

Hookeov zakon vrijedi u području linearne deformacije čvrstih elastičnih tijela.


4/14

4. Definirajte napetost i deformaciju. Vrste deformacija čvrstih tijela. Grafičkiprikažite ovisnost napetosti o deformaciji tijela. U kojem području vrijedi Hookovzakon ? Napišit e i objasnite Hookov zakon za : a) elastičnu deformaciju štapa ; b)volumnu deformaciju čvrstih tijela i tekućina.

Vrste naprazanja:

(i) Vlačno naprezanje (kada na istom pravcu djeluju sile jednakog iznosa asuprotnog smjera i nastoje produžiti tijelo)

(ii) Tlačno naprezanje (kada sile djeluju tako da nastoje smanjiti dimenzije tijela);

(iii) Smicanje i torzija;

5. Što je torzija ili smicanje? Napišite i objasnite Hookov zakon za smicanje. Što jemodul torzije, a što torziona konstanta ? Na primjeru smicnaja ili torzije štapapokažite vezu izmenu modula torzije i torzione konstante.


5/14

Na gornju bazu djeluje tangencijalna sila F. Ona proizvodi naprezanje ili napetost

smicanja :

gdje je S površina na koju djeluje sila. Tijelo se pri t ome deformira tako da mu se stranicazaokrene za kut kao na slici:

Hookeov zakon :

tg =

Modul torzije (smicanja) G je konstanta određena elastičnim svojstvima materijala odkojega je napravljen štap.Torziona konstanta D i modul torzije povezani su relacijom :

Pri čemu je l duljina štapa,r polumjer poprečnog (kružnog) presjeka.

6. Što je harmonički oscilator? Definirajte jednostavno (neprigušeno) harmoničkotitranje. Navedite najmanje tri primjera harmoničkog titranja u prirodi. Napišiteili izvedite jednadžbu gibanja harmoničkog oscilatora. Objasnite rješenjejednadžbe titranja harmoničkog oscilatora. O čemu ovisi period titranjaharmoničkog oscilatora ? (napišite formulu!)

HARMONIČKI OSCILATOR – sustav koji titra (oscilira) pod djelovanjem harmoničke sileTITRANJE – periodičko gibanje, pri kojem se materijalna točka giba amo-tamo okopoložaja ravnoteže, tj. prijeđe istu trajektoriju najprije u jednom, a zatim u suprotnomsmjeru.

JEDNOSTAVNO HARMONIČKO TITRANJE je ono kod kojeg je sila proporcionalna iznosu pomaka iz položaja ravnoteže, a suprotna njegovu smjeru. Primjeri TITRANJA u PRIRODI:

Titranje atoma i molekula u čvrstim tijelima Žice glazbenih instrumenata Čestice zraka kada se kroz njih širi zvučni val Tijelo obješeno na oprugu (primjer harmoničkog titranja) Njihala

Električni naboji titraju po istim zakonima kao i mase u meh. titrajnih sustavimaJEDNADŽBA GIBANJA HARMONIČKOG OSCILATORA:


6/14

PERIOD TITRANJA harm. oscilatora:ovisi o masi m i konstanti opruge k .

7. Definirajte jednostavno (neprigušeno) harmoničko titranje. Navedite najmanjetri primjera harmoničkog titranja u prirodi. O čemu ovisi period titranjaharmoničkog oscilatora ? (napišite formulu !)

JEDNOSTAVNO HARMONIČKO TITRANJE je ono kod kojeg je sila proporcionalna iznosu pomaka iz položaja ravnoteže, a suprotna njegovu smjeru. PRIMJERI: tijelo obješeno na oprugu.. PERIOD TITRANJA harm. oscilatora:ovisi o masi(m) i konstanti opruge (k).

8. Što je matematičko njihalo ? Izvedite jednadžbu titranja matematičkog njihala.

Napišite opće rješenje jednadžbe titranja. O čemu ovisi period titranjamatematičkog njihala.

MATEMATIČKO NJIHALO - sitno tijelo ili materijalna točka, koja njiše obješena onerastezljivu, laganu nit duljine l , čiju masu zanemarimo.

PERIOD TITRANJA: ovisi o duljini njihala l i akceleraciji sile teže g.

9. Opišite fizikalno njihalo. Izvedite jednadžbu titranja fizikalnog njihala. Napišiteopće rješenje jednadžbe titranja. O čemu ovisi period titranja fizikalnog njihala?

FIZIKALNO NJIHALO: kruto tijelo koje zbog utjecaja sile teže njiše oko horizontalne osi

koja ne prolazi kroz težište tijela.


7/14

PERIOD FIZ. NJIHALA: ovisi o udaljenosti osi rotacije O od težišta tijela T L, masi tijelakoje njiše m, te momentu tromosti tijela s obzirom na os rotacije I .

10. Opišite njihala (matematičko, fizikalno, torziono) kao mehaničke titrajnesustave. Slika, jednadžba titranja, rješenja jednadžbe titranja, formula za periodtitranja pojedinog njihala. Kako se promijeni period titranja matematičkog njihalau liftu koji se diže ubrzanjem a ? Što je reducirana duljina fizikalnog njihala ? Kakose može odrediti moment tromosti tijela pomoću torzionog njihala ?

MATEMATIČKO NJIHALO

jedn.titranja:

rješenje jedn.titranja:

period titranja:

FIZIKALNO NJIHALO

jedn. titranja :

rješenje jedn. titranja :

period titranja:


8/14

TORZIJSKO NJIHALO

jedn. titranja:

rješenje jedn. titranja:

period titranja:

REDUCIRANA DULJINA FIZ. NJIHALA –

duljina l r , duljina matematičkog njihala koje bi imalo isti period titranja kao i

fizikalno njihalo

12. Objasnite prisilno titranje. Primjer prisilnog titranja: slika. O čemu ovisiamplituda prisilnih titranja. Što je rezonancija ? O čemu ovisi rezonantnafrekvencija titranja prisilnog oscilatora ? Kakva je amplituda titranja u blizini

rezonantne frekvencije; prikažite grafički. PRISILNO TITRANJE - nastaje kada vanjska (periodička) sila djeluje na sustav koji titra,te se pomoću nje nadoknađuje energija izgubljena zbog trenja. Posljedica djelovanjatakve sile biti će titranje sustava frekvencijom vanjske sile, nakon prijelaznog vremena. Amplituda kod prisilnog titranja ovisi o frekvenciji.

REZONANCIJA – pojava maksimalnog prenošenja energije s jednog sredstva na drugo,kada su im frekvencije jednake. Kada je sustav u rezonanciji, relativno mala vanjska sila

može izazvati jake oscilacije. (primjer: rušenje mosta) REZONANTNA FREKVENCIJA – ovisi o vlastitoj frekvenciji i o faktoru prigušenja.


9/14

(Rezonantna frekvencija manja je od vlastite frekvencije titranja neprigušenogharmoničkog oscilatora, a razlika je manja što je prigušenje manje.)

Amplituda titranja u blizini rezonantne frekvencije ide u beskonačnost. U idealnomslučaju, pri rezonanciji amplituda bi bila beskonačna.

13. Zbrojite dva paralelna harmonička titranja jednakih frekvencija, ali različitihamplituda i faza. Što predstavlja rezultantno titranje ? Analizirajte slučajevekonstruktivne i destruktivne interferencije. U kojemu je slučaju rezulultanotitranje je jednako nuli ? Grafički prikažite zbrajanje ovih titranja za sva 3 slučaja. s1= A1 sin(t 01) s2= A2 sin(t 02 ) s s1 s2 A1 sin(t 01) A2 sin(t 02 ) A A1 A2 2 A1 A2cos(0201)

s Asin(t 0 )

Rezultantno titranje predstavlja harmoničko titranje jednake frekvencije.

KONSTRUKTIVNA INTERFERENCIJA

02 01ako je 0 ili 2 ili 4 ... A A1 A2 konstruktivna interferencija

DESTRUKTIVNA INTERFERENCIJA

02 01

ako je π ili 3 ili 5 ... A A1 A2 destruktivna interferencija


10/14

Rezultantno titranje je jednako nuli u slučaju destruktivne interferencije kada su obje

amplitude (A1 i A2) jednake, i u tom slučaju nema titranja.

2.DIO

1.Kako nastaje val? Koje su fizikalne veličine karak t eristične za valno gibanje?

Val nastaje poremećajem sredstva. Nastaje iz izvora vala - točke koja titra i iz kojezapočinje rasprostiranje titranja (vala).Period (T) – vrijeme jednog titraja

Valni broj - predstavlja recipročnu vrijednost valne duljine

Kružna frekvencija - brzina promjene faznog kuta izraženog u radijanima

Valna duljina - udaljenost najbližih točaka koje tit raju istom fazom

Brzina rasprostiranja vala

2. Objasnite vrste valova. Što su valna fronta i valna zraka? Prema načinu rasporostiranja valova: Linijske ( jednodimenzionalni, 1-D ), površinske (2-D ) iprostorne ( 3-D )

Prema obliku valne fronte: sferni i ravninski

Prema prirodi titranja: mehanički - šire se kroz elastična sredstva (progresivni i stojni),elektromagnetski (mogu se širiti u vakuumu) i valovi materije

Prema odnosu između smjera titranja i smjera rasporostiranja vala: transverzalni(čestice sredstva titaju okomito na smjer širenja vala) i longitudinalni (čestice sredstva titraju u smjeru širenja vala). Prema složenosti: jednostavne (sinusni ili kosinusni val) – harmonički val i složene – svaka točka vala obavlja složeno titranje Valna fronta - geometrijsko mjesto točaka do kojih dopire titranje u određenomtrenutku.

Valna zraka - pravci po kojima se titranje širi od čestice do čestice ; okomita na valnufrontu

3. Naprišite jednadžbu transverzalnog vala na žici i njeno rješenje. Kako glasi opći

oblik jednadžbe vala koji se širi s lijeva na desno? Što je fazna, a što grupna brzinavala?

Rješenje jednadžbe :

Jednadžba vala koji se širi s lijeva na desno:

GRUPNA BRZINA – brzina kojom se energija prenosi kroz prostor.FAZNA BRZINA - brzina kojom se širi faza (wt -kx) vala prostorom.


11/14

4. Ukratko objasnite pojmove: superpozicija valova, konstruktivna i destruktivna

inteferencija valova, refleksija valova, transmisija valova.

Superpozicija valova – interakcija između valova. Stignu li dva ili više valova u istu točkuprostora, rezultantno titranje u toj točki vektrorski je zbroj pojedinih titraja.

Konstruktivna interferencija – nastaje kada se brijegovi valova iz 2 izvora poklapaju.Rezultanti val ima veću amplitudu. Destruktivna interferecija – nastaje kada se brijeg vala iz jednog izvora poklopi s dolomvala iz drugog izvora. Rezultantni val ima manju amplitudu.

Refleksija vala se javlja kod prijelaza vala iz jednog u drugo sredstvo. Kada val upada na

granicu između dva sredstva, jedan se dio energije vala reflektira, a ostatak prelazi udrugo sredstvo (transmisija).

5. Kako nastaje stojni val? Uvjet za nastanak stojnog vala na žici. Stojni val nastaje interferencijom dvaju valova jednake amplitude i jednake frekvencije,

koji na istom pravcu putuju jedan nasuprot drugom. Na žici može se dobiti tako da se

progresivni val reflektira na jednom kraju žice, vrati natrag i zbroji s upadnim valom.

6. Što je zvuk? O čemu ovisi brzina širenja zvuka u nekom sredstvu? Zvuk je longitudinalni mehanički val kojeg čuje ljudsko uho frekvencije od 20 Hz do 20kHz koji se širi u čvrstim tijelima, tekućinama i plinovima. Ovisi o temperaturi ielastičnosti tijela (koliko su molekule tijela odmaknute od ravnotežnog položaja).

1.Definirajte oblike vala. Skicirajte pojedini oblik vala i označite fizikalne veličinekoje karakteriziraju taj val. Što je fazna, a što grupna brzina vala? Sferni val ravni val

GRUPNA BRZINA – brzina kojom se energija prenosi kroz prostor.FAZNA BRZINA - brzina kojom se širi faza (wt -kx) vala prostorom. Razlika u fazi titranjaizmenu čestice udaljene od izvora vala za x i titranja čestice u izvoru vala

2. Opišite valno gibanje. Kako nastaje val ? Definirajte fizikalne veličine kojeopisuju valno gibanje ? Što je fazna, a što grupna brzina vala ? Navedite vrstevalova. Objasnite pojam valne fronte i valne zrake ( slika !). Napišite i objasnitejednadžbu ravnog vala.

VALNO GIBANJE - titranje se širi od mjesta nastanka i time prenosi energiju.Val nastaje poremećajem sredstva. Nastaje iz izvora vala - točke koja titra i iz kojezapočinje rasprostiranje titranja (vala). Period (T) – vrijeme jednog titrajaValna duljina - udaljenost najbližih točaka koje titraju istom fazomFrekvencija (f) - je broj titraja u jedinici vremena

Valni broj - predstavlja recipročnu vrijednost valne duljine Kružna frekvencija - brzina promjene faznog kuta izraženog u radijanima


12/14

3. Opišite i skicirajte transverzalni oblik mehaničkog vala. Označite fizikalneveličine koje karakteriziraju taj val. Napišite i analizirajte valnu jednadžbutransverzalnog vala. Napišite i objasnite :

A) jednadžbu ravnog vala koji se širi u smjeru pozitivne x-osi,

B) jednadžbu sfernog vala

C) jednadžbu sfernog vala koji se širi kroz sredstvu koeficijenta apsorpcije a.

4. Što je stojni val ? Kako nastaje stojni val ? Koji je uvjet za nastanaktransverzalnog stojnog vala na napetoj žici ?

Stojni val nastaje interferencijom dvaju valova jednake amplitude i jednake frekvencije,

koji na istom pravcu putuju jedan

nasuprot drugom. Može se dobiti tako da se progresivni val reflektira na jednom krajužice, vrati natrag i zbroji s upadnim valom. Uvjet- Pobuđuju se samo oni stojni valovi čiji prirodni broj polovičnih valnih duljinaodgovara duljini žice. Lambda(n)=2L/n, n=1,2,3...

5. Skicirajte nekoliko primjera stojnog vala na napetoj žici i objasnite. O čemu

ovisi frekvencija titranja napete žice? Kako glasi formula za osnovnu frekvencijutitranja napete žice?


13/14

FREKVENCIJE TITRANJA NAPETE ŽICE ili VLASTITE (svojstvene) FREKVENCIJEodrenene su brzinom širenja valova na njojTransverzalni stojni valovi na napetoj žici:(3 formule)osnovna frekvencija

Tanka, jako zategnuta žica VISOKI OSNOVNI TONOVIDebela, slabo zategnuta žica DUBOKI OSNOVNI TONOVIBOJA TONA ovisi o primjesama viših harmonika !

6. +7. Kojoj vrsti valova pripada zvuk ? Definirajte osnovno svojstvo te vrste

valova ? Očemu ovisi brzina širenja zvuka u: čvrstom tijelu ; tekućinama ;plinovima (rječima i formulama) ?

Zvuk pripada mehaničkom, longitudinalnom valu. Zvuk obuhvaća sve longitudinalne elastične valove u čvrstim tijelima, tekućinama i plinovima.

ČVRSTO TIJELO – ovisi o napetosti užeta i masi po jedinici duljine.

TEKUČINE – ovisi o gustoći fluida, koeficijentu stlačivosti te modulu elastičnosti.

PLINOVI –

8. Definirajte slijedeće fizikalne veličine: jakost zvuka ; prag čujnosti ; razinazvuka; glasnoća zvuka. Što je fon ? Za koji opseg frekvencija je ljudsko uhonajosjetljivije ?

JAKOST ZVUKA – intenzitet zvučnog vala, energija koju zvučni val prenese u jedinicivremena kroz jediničnu površinu okomitu na smjer širenja zvuka. Jedinica jakosti zvukaje W/m2.

PRAG ČUJNOSTI – zvuk jakosti I0 = 10-12 W/m2 i s njim se uspoređuju ostale jakosti.RAZINA ZVUKA - logaritam omjera jakosti najslabija i najjače jakosti zvuka.


14/14

GLASNOĆA ZVUKA – osjet jakosti zvuka u našem uhu,te fiziološka veličina za jakostzvuka. Ovisi o intenzitetu te frekventnom spektru zvuka.

FON – jedinica za glasnoću zvuka. Za zvuk frekvencije 1000Hz fon je isto što i dB. Uho je najosjetljivije na frekvencijama od 1000-3500Hz.

9. Objasnite Dopplerov efekt kod zvučni valova i kod valova svjetlosti.

Dopplerov efekt Promjena promatrane valne duljine vala zbog međusobnogpribližavanja ili udaljavanja izvora i promatrača.

Kada nam se policijski automobil sa uključenom sirenom priblizava čujemo zvučnevalove frekvencije koja je veća nego kada auto stoji. A kada se automobil udaljava od nas,frekvencija zvučnih valova sirene manja je nego kada auto stoji. Sličnu promjenufrekvencije zvučnih valova čujemo ako policijski auto s uključenom sirenom stoji, a mi sevozimo. Frekvencija zvučnih valova koji dolaze u uho kada se približavamo sireni većaje, a kada se od nje udaljavamo manja je.

1. Slučaj) Izvor zvuka miruje (vi=0) i slušatelj miruje (vs=0). Tada je frekvencija fszvuka koji čuje slušatelj jednaka frekvenciji fi koju emitira izvor: fs=fi

2. Slučaj) Izvor zvuka giba se brzinom vi prema mirnom slušatelju ili od njega

a)izvor zvuka se giba prema slušatelju, slušatelj miruje slušatelj čuje zvuk višefrekvencije nego kad izvor miruje fs=fi*v/v-vi

b)izvor zvuka se udaljuje od slušatelja, slušatelj miruje slušatelj čuje zvuk nižefrekvencije nego kad izvor miruje fs=fi*v/v+vi

3. slučaj) Slušatelj se giba brzinom vs prema mirnom izvoru zvuka ili od njega

Kad se slušatelj približava izvoru do njega u sekundi stiže više valova pa čuje zvuk višefrekvencije nego što je emitira izvor. Kada se udaljava do njega u sekundi stiže manjevalova, pa čuje zvuk niže frekvencije

Fs=fi*v+-vs/v

Za slučaj kad se gibaju i izvor i slušatelj frekvencija koju čuje slušatelj je: fs=fi*v+ -vs/v+-vi

Drugi primjer je u opažanju svjetlosti svjetlećeg objekta koji se nekom brzinompribližava ili se udaljava od promatrača.

Documents

Fizika 2 prvi kol.pdf