Stedn prmyslov kola elektrotechnick a informanch technologi Brno

Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno Číslo a název projektu: CZ. 1. 07/1. 5. 00/34. 0521 – Investice do vzdělání nesou nejvyšší úrok Autor: Mgr. Dagmar Hajdová Tematická sada: Opakování základních poznatků středoškolské fyziky (vybrané tématické celky) + bonus Téma: Mechanické vlnění Číslo materiálu: VY_32_INOVACE_01_14

Anotace: Prezentace je určena k opakování tématického celku Mechanické vlnění. Obsahuje osmnáct otázek různé obtížnosti (1 -3 body) ukrytých v interaktivní tabulce. K přechodu na snímek s odpovědí slouží obrázek pod otázkou, zpět na základní tabulku „smajlík“ v pravém dolním rohu snímku s odpovědí. Otázka, která již byla řešena, v tabulce zbělá.

Na závěrečný snímek celé prezentace lze přejít přes nadpis nad tabulkou. Doprovodné obrázky (ty, které nejsou přímo součástí otázky nebo odpovědi) jsou přiřazeny s humorným nadhledem, nikoliv jako ilustrace příslušného fyzikálního jevu.

MECHANICKÉ VLNĚNÍ 1 bod 1 bod 2 body 2 body 3 body 3 body

Uveď souvislost mezi pojmy MECHANICKÉ VLNĚNÍ a MECHANICKÉ KMITÁNÍ.

Mechanické vlnění je děj, při kterém se kmitavý rozruch šíří prostředím (jednotlivé body prostředí tedy vykonávají kmitavý pohyb).

Uveď rozdíl mezi vlněním příčným a podélným.

U příčného vlnění jsou výchylky jednotlivých kmitajících bodů kolmé na směr šíření vlnění, u podélného ve směru šíření vlnění. směr šíření výchylky příčné vlnění podélné vlnění

Uveď definici pojmu VLNOVÁ DÉLKA.

Vlnová délka je vzdálenost dvou nejbližších bodů řady, které kmitají se stejnou fází. Nebo: Vlnová délka je vzdálenost, do které dospěje vlnění během doby kmitu (zdroje a dalších bodů).

Uveď vztah mezi vlnovou délkou λ a dobou kmitu (periodou) T.

Uveď vztah mezi vlnovou délkou λ a frekvencí f.

Uveď rovnici postupné vlny (závislost výchylky na čase a vzdálenosti od zdroje).

Uveď, co (a jak) ovlivňuje amplitudu výsledného vlnění při skládání dvou harmonických vlnění se stejnou vlnovou délkou šířících se stejnou fázovou rychlostí stejným směrem.

Výslednou amplitudu ovlivňuje tzv. dráhový rozdíl skládaných vlnění. Pro dráhový rozdíl je amplituda maximální, pro je amplituda výsledného vlnění minimální.

Uveď rozdíly mezi vlněním postupným a stojatým.

U postupného vlnění kmitají všechny body se stejnou amplitudou, ale s různou fází (další bod řady dosahuje stejné výchylky později), u stojatého vlnění kmitají všechny body mezi dvěma uzly se stejnou fází, ale s různou amplitudou.

Vysvětli pojmy KMITNA a UZEL a uveď, jakého druhu vlnění se tyto pojmy týkají.

Pojmy kmitna a uzel se týkají stojatého vlnění. Kmitny jsou body, v nichž stojaté vlnění dosahuje největší amplitudy výchylky, uzly jsou body, které jsou trvale v klidu.

Uveď formulaci Huygensova principu.

Každý bod prostředí, do kterého dospělo vlnění v určitém okamžiku, se stává bodovým zdrojem elementárního vlnění, které se z něho šíří v elementárních vlnoplochách. Výsledná vlnoplocha (čelo vlny) je obalovou plochou těchto elementárních vlnoploch ve směru šíření vlnění.

Uveď, který z označených úhlů (α 1, α 2) nazýváme úhlem dopadu. α 1 α 2

Úhlem dopadu nazýváme úhel α 1, tedy úhel mezi paprskem a kolmicí dopadu. α 1 α 2

Uveď formulaci ZÁKONA ODRAZU.

Úhel odrazu se rovná úhlu dopadu. Odražené paprsky zůstávají v rovině dopadu. α α΄

Uveď formulaci ZÁKONA LOMU (matematické vyjádření).

(+ paprsek zůstává v rovině dopadu) α β

Uveď názvy uvedených variant lomu (viz obrázky) a co má vliv na to, která z variant nastane. α α β β

Jedná se o LOM OD KOLMICE a LOM KE KOLMICI. Určující jsou rychlosti šíření vlnění v obou prostředích.

Uveď, za jakých okolností nastává LOM OD KOLMICE.

Lom od kolmice nastává, jestliže vlnění přechází do prostředí, kde se šíří rychleji než v prostředí původním (v 2>v 1). v 1 α β v 2>v 1

Uveď, co má vliv na to, zda pozorujeme výrazný ohyb určitého vlnění nebo ne (např. se za dveřní otvor výrazně ohýbá zvukové vlnění, světelné ne).

Aby byl ohybový jev výrazný, musí být otvor (nebo naopak překážka) proti vlnové délce co nejmenší, alespoň srovnatelných rozměrů. Zvuk má vlnové délky řádově cm→m, k jeho ohybu tedy dochází i na „velkých“ otvorech a překážkách, světlo má vlnové délky v řádu nm, k ohybu světla proto dochází jen na velmi úzkých štěrbinách a překážkách.

Vysvětli pojmy ÚPLNÝ ODRAZ, MEZNÍ ÚHEL a jejich vzájemnou souvislost.

Při lomu od kolmice (v 2>v 1) existuje určitý úhel dopadu αM (mezní úhel), při kterém úhel lomu β=90º. Při větších úhlech dopadu se vlnění již nedostává do druhého prostředí a nastává tzv. úplný odraz. v 1 αM v 2>v 1