Transcript oscilacije i talasi - E-informatika-ms

1. Oscilatorno kretanje
2. Matematičko klatno
3. Talasno kretanje
Periodično kretanje
• Kretanje koje se
poslije određenog
vremena ponavlja
na isti način.
Ako se metalna kuglica
pokrene iz najnižeg
položaja u kome se nalazi
u stanju mirovanja i pusti,
ona vrši kretanje čas u
jednom čas u drugom
smijeru. To kretanje se
ponavlja više puta na
isti način- uvijek za isto vrijeme.
Oscilatorno kretanje je
periodično kretanje koje se
vrši po pravoj putanji
oko ravnotežnog položaja.
Pojmovi:
• Oscilacija je: kada neko tijelo iz ravnotežnog položaja
ode do najudaljenije tačke, vrati se ka ravnotežnom
položaju, nastavlja da se kreće do najudaljenijeg
položaja s druge strane i ponovo se vrati u ravnotežni
položaj. (ABCBA)
• Amplituda: je maksimalna udaljenost od
ravnotežnog položaja (A-B), (B-C)
• Period je (T): je vrijeme potrebno da se
izvrši jedna puna oscilacija (ABCBA)
• Frekvencija( ‫)ע‬: je broj oscilacija koja se
A
B
izvrši u jedinici vremena.
frekvencija
1
v
T
C
Jedinica: Hz-herc
• Odredi period klatna koje za 2min napravi
480 oscilacija.
t
t  2 min  120s T 
n
n  480
T ?
120
T 
s
480
T  0,25s
• Odredi frekvenciju klatna iz prethodnog
primjera.
1
v
T  0,25s
T
1
v?
v
0,25s
v  4Hz
Oscilacije mogu biti:
• Slobodne: to su oscilacije koje
se vrše pod dejstvom sopstvene
sile oscilatora.
• Prinudne: to su oscilacije koje se
održavaju djelovanjem spoljašnje
sile odnosno dovođenjem energije
oscilatoru.
• Neprigušene: to su oscilacije
kada im je amplituda stalna.
• Prigušene: to su oscilacije kojima
amplituda opada tokom vremena.
Matematičko klatno
• Pod matematičkim klatnom
podrazumjeva se malo tijelo
obješeno o dugu neistegljivu
nit, zanemarljive mase, koje
može da osciluje u vertikalnoj
ravni pod uticajem zemljine
teže.
Formula za period
oscilovanja
l
T  2 
g
Period oscilovanja klatna zavisi
od dužine klatna i ubrzanja
zemljine teže, a ne zavisi od
mase klatna i amplitude
oscilovanja
1. Koliki je period oscilovanja matematičkog
klatna dužine 996mm?
  3,14
m
g  9,81 2
s
  0,996 m
T ?

T  2 
g
T  2  3,14 
0,996m
m
9,81
s2
T  2s
O2. : klatno čiji je T=1s
2. Šta je sekundno klatno?
3. Kolika je dužina sekundnog klatna? O3. : l≈25cm.
Mehanička rezonacija
• Pojava naglog povećanja amplitude
oscilovanja oscilatora pri izjednačavanju
frekvencije prinudne sile sa njegovom
sopstvenom frekvencijom naziva se
rezonacija.
• 1942.g. vjetar je prouzrokovao rušenje
Tacoma Narrows Bridge
• Da li je klatno sa frekvencijom od 2Hz u
rezonanciji sa klatnom koje za 2min napravi
60 oscilacija?
v0  2 Hz
t  120 s
n  60
v ? v0
1 n
v 
T t
v  v0
60
v
 0,5 Hz
120 s
 NISU U REZONANCIJI
Mehanički talasi
• Proces prenošenja oscilatornog kretanja
sa jedne na drugu česticu elastične
sredine naziva se talas.
• Mjesto u kome započinje talasno
kretanje naziva se izvor talasa.
• Geometrijski oblik koji obrazuje
deformacija nastala zbog oscilovanja
čestica sredina naziva se talasni front.
• Rastojanje do kojeg se oscilovanje
prenese kroz sredinu za vrijeme od
jednog perioda naziva se talasna
dužina(λ)
• Brzina talasa jednaka je proizvodu
talasne dužine i frekvencije oscilovanja.
0s
5s
?

c

T
c   v
• Prošao je čamac sa motorom čija je frekvencija
obrtanja elise od 0,4kHz. Izmjereno je rastojanje
između dva susedna brijega od 60cm.Odredi
brzinu prostriranja talasa kroz vodu.
1
v  0,4 1000
c   v
s
1
  0,6m
c  0,6m  400
s
c?
m
c  240
s

Mehanički talasi mogu biti:
• poprečni (transverzalni) talasi: kada
čestice sredine osciluju normalno na
pravac kretanja talasa.
• uzdužni (longitudilni) talasi: kada
čestice sredine osciluju u pravcu
prostiranja talasa.
Mehanički talasi
• Jačina talasa je energija koja
se prenosi u jednoj sekundi
kroz 1m2 normalno na pravac
prenošenja talasa.
W 
 m 2 
RAVNOTEŽNI POLOŽAJ
• Položaj u kome su sile
koje djeluju na oscilator u
ravnoteži.
• U kojoj tački se nalazi
ravnotežni položaj, na
crtežu.
• O:(B)
• Koje su sile u ravnoteži
kod ravnotežnog položaja
klatna?
• O:(gravitaciona i sila
zatezanja)
Fe
A
C
B
Fg
KRAJ-I
http://phet.colorado.edu/sims/pendulum-lab/pendulum-lab_sr.html