Fala mechaniczna

Fala mechaniczna jest to rozchodzące się ze stałą prędkością w ośrodku jednorodnym zaburzenie. Zaburzenie to jest przenoszone dzięki drganiom (ruchowi harmonicznemu) cząstek ośrodka materialnego. To tak zwany ruch falowy.

Cechy charakterystyczne zjawiska fali:

Budowa fali

Poniższa ilustracja przedstawia charakterystyczne elementy fali.

budowa fali mechanicznej

Są to:

Przykłady fal mechanicznych

Dla lepszego zrozumienia zjawiskaponiżej wymienione zostały przykłady fal mechanicznych:

Rodzaje fal

Rozróżniamy kilka rodzajów fal, w zależności od przyjętej klasyfikacji, ich charakteru, sposobu powstawania.

Fala podłużna

Fala podłużna jest to taki rodzaj fali mechanicznej, w której kierunek drgań cząsteczek ośrodka jest zgodny z kierunkiem rozchodzenia się fali.

Przykłady fal podłużnych:

Fala poprzeczna

Fala poprzeczna jest to taki rodzaj fali mechanicznej, w której kierunek drgań cząsteczek ośrodka jest prostopadły do kierunku rozchodzenia się fali.

Przykłady fal poprzecznych:

Inne podziały fal

Ze względu na wymiar fale możemy podzielić na:

Ze względu na kształt czoła fali wyróżniamy następujące rodzaje fal:

Ponadto wyróżniamy takie pojęcia jak:

Ciekawostki

Prędkość dźwięku w powietrzu wynosi około 340 m/s, ale już w wodzie 1500 m/s, a więc kilka razy więcej. Woda jest bardziej gęsta od powietrza, przez co zaburzenia gęstości rozchodzą się w niej dużo szybciej niż w powietrzu.

Pytania

Pytania

Czy fale mogą rozchodzić się w próżni?

Fale mechaniczne nie mogą rozchodzić się w próżni, gdyż w próżni nie ma co drgać i nie czego zaburzać w sensie materialnym. Ale przecież światło, fale radiowe, UV, IR, promienie gamma i mikrofale przemierzają kosmos... Wiec jak to się dzieje? Wymienione rodzaje promieniowania to tak zwane fale elektromagnetyczne, nie będące falami mechanicznymi. Rozchodzenie się fal elektromagnetycznych w próżni jest związane ze zmianami pól elektrycznego i magnetycznego, które mogą istnieć w próżni.




Dyfrakcja
Dyfrakcja jest to zjawisko ugięcia się fal podczas ich rozchodzenia się w niejednorodnym środowisku, na przykład podczas napotkania przez fale przeszkody lub otworu.
Odbicie i załamanie fali
Gdy fala mechaniczna napotka na swojej drodze inny ośrodek materialny, który ma inne właściwości sprężyste, gęstość, dochodzi wówczas do zjawiska odbicia i załamania fali (refrakcji) na granicy tych ośrodków.
Równanie fali
Równanie fali harmonicznej i funkcja falowa.
Prędkość fali
Prędkość rozchodzenia się fali mechanicznej zależy od rodzaju ośrodka, w jakim fala się rozchodzi, ale także od samego rodzaju fali.

© medianauka.pl, 2021-08-10, A-4138



Udostępnij
©® Media Nauka 2008-2023 r.