Mechanické kmitání. Def: Hertz je frekvence periodického jevu, jehož 1 perioda trvá 1 sekundu. Y m



Podobné dokumenty
ZVUKOVÉ JEVY. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Tercie

Mechanické kmitání a vlnění

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/ Vlnění

MECHANICKÉ KMITÁNÍ A VLNĚNÍ VLASTNÍ KMITÁNÍ MECHANICKÉHO OSCILÁTORU

2. Vlnění. π T. t T. x λ. Machův vlnostroj

Jestliže rozkmitáme nějakou částici pevného, kapalného anebo plynného prostředí, tak síly pružnosti přenesou tento kmitavý pohyb na částici sousední

Fyzikálními ději, které jsou spojeny se vznikem zvukového vlnění, jeho šířením a vnímáním zvuku sluchem se zabývá akustika.

DUM č. 14 v sadě. 10. Fy-1 Učební materiály do fyziky pro 2. ročník gymnázia

ω=2π/t, ω=2πf (rad/s) y=y m sin ωt okamžitá výchylka vliv má počáteční fáze ϕ 0

Zvukové jevy ZVUKOVÉ JEVY. Kmitání a vlnění. VY_32_INOVACE_117.notebook. June 07, 2012

Kmitání mechanického oscilátoru Mechanické vlnění Zvukové vlnění

Vlnění. vlnění kmitavý pohyb částic se šíří prostředím. přenos energie bez přenosu látky. druhy vlnění: 1. a. mechanické vlnění (v hmotném prostředí)

Zvukové jevy. Abychom slyšeli jakýkoli zvuk, musí být splněny tři základní podmínky: 1. musí existovat zdroj zvuku

Zvuk a jeho vlastnosti

Mechanické kmitání (oscilace)

Akustika a optika. Fyzika 1. ročník. Vzdělávání pro konkurenceschopnost Inovace výuky oboru Informační technologie. Mgr.

Příklady kmitavých pohybů. Mechanické kmitání (oscilace)

Obsah. 1 Vznik a druhy vlnění. 2 Interference 3. 5 Akustika 9. 6 Dopplerův jev 12. přenosu energie

Jednotlivé body pouze kmitají kolem rovnovážných poloh. Tato poloha zůstává stálá.

1. KŠPA Kladno, s. r. o., Holandská 2531, Kladno, FYZIKA. Kapitola 8.: Kmitání Vlnění Akustika. Mgr. Lenka Hejduková Ph.D.

KMITÁNÍ A VLNĚNÍ. Kmitavý pohyb je pravidelně se opakující pohyb tělesa kolem rovnovážné polohy (stálé).

(test version, not revised) 16. prosince 2009

B. MECHANICKÉ KMITÁNÍ A VLNĚNÍ

Šíření a vlastnosti zvuku

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í. x m. Ne čas!

Fyzika_9_zápis_6.notebook June 08, Akustika = část fyziky, která se zabývá ZVUKEM (vznikem zvuku, vlastnostmi zv., šířením zv., lid.

Měření hlasitosti zvuku. Tematický celek: Zvuk. Úkol:

KMITÁNÍ A VLNĚNÍ. Kmitavý pohyb je pravidelně se opakující pohyb tělesa kolem rovnovážné polohy (stálé).

Digitální učební materiál. III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Příjemce podpory Gymnázium, Jevíčko, A. K.

Zvuk. 1. základní kmitání. 2. šíření zvuku

DUM označení: VY_32_INOVACE_... Jméno autora výukového materiálu: Ing. Jitka Machková Škola: Základní škola a mateřská škola Josefa Kubálka Všenory

Identifikace vzdělávacího materiálu VY_52_INOVACE_F.9.A.28 EU OP VK. Šíření zvuku

Fyzikální vzdělávání. 1. ročník. Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník. Implementace ICT do výuky č. CZ.1.07/1.1.02/ GG OP VK

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ PRŮVODCE GB01-P05 MECHANICKÉ VLNĚNÍ

Izolaní materiály. Šastník Stanislav. 2. týden

2. Akustika, základní pojmy a veličiny v akustice

Přednáší Kontakt: Ing. Michal WEISZ,Ph. Ph.D. Experimentáln. michal.weisz.

Akustika. Autor: Mgr. Jaromír JUŘEK Kopírování a jakékoliv další využití výukového materiálu je povoleno pouze s uvedením odkazu na

Druh učebního materiálu Anotace (metodický pokyn, časová náročnost, další pomůcky )

Vlnění, optika mechanické kmitání a vlnění zvukové vlnění elmag. vlny, světlo a jeho šíření zrcadla a čočky, oko druhy elmag. záření, rentgenové z.

1.8. Mechanické vlnění

mechanické kmitání aa VLNĚNÍ vlnění

3. ZVUKOVÉ JEVY 3.1. ZDROJE ZVUKU

Tedy: Zdrojem zvuku je libovolné kmitající nebo chvějící se pružné těleso.

Ing. Stanislav Jakoubek

Interference vlnění

3.2.4 Huygensův princip, odraz vlnění

Fyzika II, FMMI. 1. Elektrostatické pole

Obsah. Kmitavý pohyb. 2 Kinematika kmitavého pohybu 2. 4 Dynamika kmitavého pohybu 7. 5 Přeměny energie v mechanickém oscilátoru 9

UČIVO. Termodynamická teplota. První termodynamický zákon Přenos vnitřní energie

Fyzikální podstata zvuku

4. Akustika. 4.1 Úvod. 4.2 Rychlost zvuku

Elektromagnetický oscilátor

25 - Základy sdělovací techniky

DUM označení: VY_32_INOVACE_... Jméno autora výukového materiálu: Ing. Jitka Machková Škola: Základní škola a mateřská škola Josefa Kubálka Všenory

Prováděcí plán Školní rok 2013/2014

Akustické vlnění

Hlavní body. Úvod do vlnění. Harmonické vlny. Energie a intenzita vlnění. Popis, periodicita v čase a prostoru Huygensův princip, odraz a lom vlnění

MECHANICKÉ KMITÁNÍ POJMY K ZOPAKOVÁNÍ. Testové úlohy varianta A

Elektrický signál - základní elektrické veličiny

Taje lidského sluchu

Měření hlasitosti zvuku. Tematický celek: Světelné a zvukové jevy. Úkol:

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/

Název: Studium kmitů hudebních nástrojů, barva zvuku

Fyzika - Sexta, 2. ročník

4.1 Kmitání mechanického oscilátoru

(test version, not revised) 9. prosince 2009

ÚLOHA 1 Ladi = 100 Hz = 340 m/s Úkoly: lnovou d él é ku k periodu T frekvenci f =? vlnovou délku =?

Základní úlohy a zkušební otázky předmětu Akustika oboru Aplikovaná fyzika

Základní škola národního umělce Petra Bezruče, Frýdek-Místek, tř. T. G. Masaryka 454

Enthalpie, H. Tlak je konstantní- jaké se uvolňuje teplo, koná-li se pouze objemová práce? Teplo, které se uvolňuje za konstantního tlaku.

VY_32_INOVACE_FY.18 ZVUKOVÉ JEVY

Elektromagnetické kmitání

3.2.5 Odraz, lom a ohyb vlnění

Akustika. Teorie - slyšení. 5. Přednáška

DUM č. 8 v sadě. 10. Fy-1 Učební materiály do fyziky pro 2. ročník gymnázia

Akustika. 3.1 Teorie - spektrum

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/

mechanická práce W Studentovo minimum GNB Mechanická práce a energie skalární veličina a) síla rovnoběžná s vektorem posunutí F s

Akustické vlnění. Akustická výchylka: - vychýlení objemového elementu prostředí ze střední polohy při vlnění

F MATURITNÍ ZKOUŠKA Z FYZIKY PROFILOVÁ ČÁST 2017/18

AKUSTIKA. Barva tónu

4.1.5 Jedna a jedna může být nula

B2M31SYN SYNTÉZA AUDIO SIGNÁLŮ

KUFŘÍK ŠÍŘENÍ VLN

Akustika. Teorie - slyšení. 5. Přednáška

Kmity a mechanické vlnění. neperiodický periodický

Výukové texty pro předmět Měřící technika (KKS/MT) na téma Podklady k principu měření akustických projevů (hluk, akustický tlak, šíření v prostředí

ELEKTROMAGNETICKÉ KMITÁNÍ A VLNĚNÍ POJMY K ZOPAKOVÁNÍ. Testové úlohy varianta A

Elektromagnetické vlnění

Fyzikální učebna vybavená audiovizuální technikou, interaktivní tabule, fyzikální pomůcky

Rovinná harmonická elektromagnetická vlna

VLASTNOSTI ZVUKU A ZVUKOVÝCH ZÁZNAMŮ

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/

pracovní list studenta Kmitání Studium kmitavého pohybu a určení setrvačné hmotnosti tělesa

VLNOVÁ OPTIKA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Optika - 3. ročník

Akustika pro posluchače HF JAMU

METODIKY & PRACOVNÍ LISTY. Akustika PROJEKT VĚDA A TECHNIKA NÁS BAVÍ! BYL PODPOŘEN:

Jaký obraz vytvoří rovinné zrcadlo? Zdánlivý, vzpřímený, stejně velký. Jaký obraz vytvoří vypuklé zrcadlo? Zdánlivý, vzpřímený, zmenšený

FYZIKA. Kapitola 3.: Kinematika. Mgr. Lenka Hejduková Ph.D.

Transkript:

Mehaniké kmitání Periodiký pohyb - harakterizován pravidelným opakováním pohybového stavu tělesa ( kyvadlo, těleso na pružině, píst motoru, struna na kytaře, nohy běžíího člověka ) - nejkratší doba, za kterou dojde k opakování pohybového stavu je perioda [s] - počet opakování téhož pohybového stavu za časovou jednotku je frekvene f [Hz] platí: f 1 [Hz] Def: Hertz je frekvene periodikého jevu, jehož 1 perioda trvá 1 sekundu Kmitavý pohyb Na pružinu zavěsíme těleso a tahem na pružinu jej rozkmitáme y Y m Y m Pohyb tělesa z libovolné výhozí polohy přes všehny pohybové stavy včetně krajníh poloh s návratem do výhozí polohy se nazývá kmit. Doba jednoho kmitu odpovídá periodě, počet kmitů za s frekveni f Vzdálenost tělesa od rovnovážné polohy v určitém okamžiku okamžitá výhylka y V krajníh poloháh je maximální amplituda výhylky - y m

Během jednoho kmitu se těleso nepohybuje rovnoměrně: - Z polohy krajní do rovnovážné pohyb zryhlený - z polohy rovnovážné do krajní pohyb zpomalený - v krajní poloze se na okamžik zastavuje, v rovnovážné poloze má nejvyšší ryhlost --- kmitavý pohyb je přímočarý, periodiký, nerovnoměrný pro okamžitou výhylku harmonikého kmitavého pohybu platí: t nazýváme fáze harmonikého pohybu, 2 - úhlová frekvene, pro kterou platí: 2f y ym sint grafem závislosti okamžité výhylky harmonikého pohybu na čase je sinusoida Kmitání beze změn amplitudy netlumené kmitání Kmitání při kterém dohází ke snižování amplitudy tlumené kmitání Vlnění ěleso, které kmitá v pružném prostředí ( vzduh, voda ) je zdrojem vlnění. Kmitajíí těleso nejprve vyhyluje částie ve svém okolí, ty pak vyhylují další a další částie. Prostředí začne kmitat šíří se jím vlnění. (kámen hozený do vody) - vlněním se přenáší do prostoru energie Postupné vlnění vlnění příčné: částie kmitají kolmo na směr, kterým vlnění postupuje ( vlny na vodě, rozkmitaná hadie ) vlnění podélné: částie kmitají ve směru šíření vlnění zřeďují se a zhušťují (Pružina, do které podélně praštíme) Stojaté vlnění - jedna částie v řadě kmitá, zatímo druhá stojí kmitají body mezi uzly (hvění struny) Šíření vlnění: - vlnění se šíří určitou ryhlostí - dráhu, kterou urazí za 1 periodu nazýváme vlnová délka =. = f =.f f

Šíření vlnění v prostoru: Všehny body, do nihž dospěje vlnění z bodového zdroje za stejnou dobu tvoří kulovou plohu, která se nazývá vlnoploha. Pro šíření vlnění v libovolném pružném prostředí formuloval Ch. Huygens holandský fyzik 17. století prinip Huygensův prinip: Každý bod vlnoplohy, do něhož dospěje vlnění v určitém okamžiku, se stává zdrojem nového, tzv. elementárního vlnění, které se šíří z tohoto zdroje v elementárníh vlnoploháh. Vnější obalová ploha všeh elementárníh vlnoploh tvoří pak výslednou vlnoplohu v dalším časovém okamžiku. Odraz vlnění: - úhel odrazu vlnění se rovná úhlu jeho dopadu na překážku. Otázky: - jak vzniká kmitavý pohyb? - proč jsou kmity většinou tlumené - pleh se upíná blízko pilovaného místa. Proč? - grafiké znázornění průběhu kmitů - perioda, amplituda, frekvene, vlnová délka - jak vzniká vlnění? - rozdíl mezi kmitáním a vlněním - o je to vlnoploha? - druhy vlnění - jakou frekveni a jakou periodu má vlnění s vlnovou délkou 0,1 m ve vzduhu při 20 C? (MFCH 279) - Při frekveni 1 khz je délka vlny v železe 5,13 m. jaká je ryhlost šíření vlnění v železe?

Akustika Vznik a druhy zvuku: - zdrojem zvuku každé hvějíí se těleso, tj. těleso, ve kterém vzniklo stojaté vlnění Nejjednodušším zdrojem zvuku jsou sirény : Savartova siréna: soustava ozubenýh kotoučů s různým počtem zubů. K otáčejíím se kotoučům se přiloží pružné těleso (pleh ), to se rozvibruje a vytváří zvuk. Seebekova siréna: otáčivý kotoč s dírami uspořádanými v soustřednýh kružniíh. Úzkou trubičkou se fouká vzduh proti dírám otáčejíího se kotouče periodiky se přerušuje vzduhový proud a vzniká zvuk. Struna: napjaté pevné vlákno, na koníh upevněné. Smyče, brnkání, úder.. yče: pevná pružná tělesa, která se rozehvívají bez působení vnější napínaí síly. Mohou se hvět příčně, nebo podélně. (xylofon) Ladička: yč zahnutá do tvaru písmene U. Chvěje se příčně, ramena kmitají od sebe a k sobě. Desky: rozehvívají se smyčem nebo nárazem. V místeh s nulovou výhylkou uzlové čáry Chladniho obraze. Membrány: tenké desky, nebo napjaté blány, upevněné na okrajíh Píšťaly: trubie, v nihž se uvádí vzduhový sloupe do podélného hvění foukáním proti ostré hraně retná píšťala, nebo hvěním pružného jazýčku, který střídavě otvírá a zavírá otvor do vzduhového sloupe jazýčková píšťala Šíření zvuku: - zvuk se šíří pouze v pružném prostředí - v nepružném prostředí (vlna, korek, plsť ) se šíří špatně, nebo vůbe zvukové izolátory - ve vakuu se nešíří - ryhlost závisí na prostředí (druhu, hustotě, teplotě) - MFCH 279 Odraz zvukovýh vln: na rozhraní dvou prostředí s rozdílnou hustotou K vyslovení 1 slabiky a k rozlišení dvou krátkýh zvuků následujííh kráte po sobě potřebujeme a 0,1s. Dostane-li se zvukové vlnění k překáže a zpět za dobu delší než 0,1 s, vnímáme odražený zvuk jako samostatný zvukový vjem vzniká ozvěna. (při ryhlosti zvuku 340 m/s musí být stěna vzdálena min. 340. 0,05 = 17 m - při vzdálenosti překážky n.17m vznikne n násobná ozvěna)

Vlastnosti zvuku: Zvukové vlnění je harakterizováno : výškou, barvou, intenzitou a hlasitostí Výška: je dána frekvení zvuku ( čím vyšší frekvene, tím vyšší výška) Slyšitelné zvukové vlnění má frekv. Od 16 Hz do 20 000 Hz Komorní a = 440 Hz základní tón v hudební akustie, v teh. praxi je zákl. tón 1kHz Barva: rozlišuje různé zdroje stejně vysokýh tónů ( klavír x trubka x kytara x autobus ) Intenzita: vyjádření tlakovýh změn, které vznikají působením zvukovýh vln. Jednotkou je W.m -2. Práh slyšitelnosti je a 10-12 W.m -2, práh bolesti 10 W.m -2. Hladina intenzity (hlasitost): jednotka bel, v praxi deibel [db] = 0,1 B Práh slyšení 0 db ikot hodinek 20 ihý hovor 40 Hlasitý hovor ve vzdálenosti 1 m 50 Hlasitá hudba, pouliční hluk 80 Motorová vozidla 1 m daleko 110 Letadlo 10 m 120 Práh bolesti 130 Infrazvuk: vlnění o frekveni do 16 Hz ( těžké dopravní prostředky, zemětřesení..) Ultrazvuk: frekvene vyšší než 20 khz, některá zvířata ho využívají netopýr Ultrazvuková defektoskopie, obráběbí materiálů, měření vzdáleností Otázky: Jak vzniká a jak se šíří zvuk Proč se nešíří ve vakuu Jak se liší vlnová délka vysokýh a nízkýh tónů Jaká hladina hluku ohrožuje zdraví Proč a jak vzniká ozvěna Laiké určení vzdálenosti úderu blesku prinip