Page 80 - 881414_FIZYKA_podrecznik_kl_8_PP_fiipbook

Mechanizm rozchodzenia się fal

Fala podłużna, którą zaobserwowałeś w sprężynie, będzie się też rozcho-
dzić w powietrzu. Na przykład – jeśli w imadle zamocujemy płaską spręży-
nę (brzeszczot) i wprawimy ją w drgania przez odchylenie jej z położenia
równowagi, spowodujemy powstawanie zagęszczeń i rozrzedzeń powietrza
następujących po sobie i rozchodzących się od niej. Tego efektu możesz nie
zauważyć, ale możesz go odczuć na dłoni lub twarzy. Lekkie podmuchy po-
wietrza następujące po sobie to efekt zagęszczeń i rozrzedzeń rozchodzących
się od ciał drgających.
Nasuwa się pytanie, czy fale poprzeczne i podłużne mogą powstawać
we wszystkich rodzajach ośrodków. Otóż okazuje się, że fale poprzeczne
mogą powstawać jedynie w ciałach stałych i na powierzchni cieczy,

Ośrodki (ciała) posiadające czyli tylko w ośrodkach mających tzw. sprężystość postaci. Fale podłuż-
sprężystość postaci charakteryzują ne powstają we wszystkich ośrodkach sprężystych, niezależnie od
się tym, że po ustąpieniu działania siły ich stanu skupienia.
odkształcającej ośrodek (ciało) wraca Po przeanalizowaniu wszystkich poznanych przypadków powstawania fal
do swojej poprzedniej postaci.
możemy stwierdzić, że źródłem lub przyczyną ruchu falowego (fali mecha-
nicznej – sprężystej) jest ruch drgający. Zachodzi on w ośrodku materialnym,
sprężystym składającym się z cząsteczek. Drgające cząsteczki ośrodka pobu-
dzają do drgań następne, przekazując im energię. Fala więc niesie ener-
gię, a sam ośrodek się nie przemieszcza.

Wielkości opisujące ruch falowy
Wiesz już, że fala mechaniczna rozchodzi się w ośrodku sprężystym poprzez
rozprzestrzenianie się drgań ośrodka. Jeśli przyczyną powstawania są drgania
harmoniczne, to i fala jest falą harmoniczną. Taką falę możemy obserwować
na sznurze, uderzając rytmicznie ręką w ten sznur.
Fale charakteryzują się pewnymi wielkościami, które możemy zmierzyć.
Są nimi: częstotliwość, okres, długość, amplituda oraz prędkość rozchodzenia
2.18 Fala na stadionie się fali. W związku z tym, że przyczyną ruchu falowego jest ruch drgający
cząsteczek ośrodka, w którym fala się rozchodzi, niektóre z wielkości charak-
teryzujących obydwa zjawiska są ściśle ze sobą związane.
I tak − częstotliwość fali jest taka jak częstotliwość drgań cząsteczek
Dobrym modelem do przedstawienia
istoty ruchu falowego jest fala ośrodka, w którym ta fala się rozchodzi. Okres fali jest równy okresowi drgań
meksykańska, jaką kibice piłkarscy cząsteczek, a amplituda fali równa amplitudzie drgań cząsteczek ośrodka.
tworzą na trybunach stadionów. Polega W wykonanych doświadczeniach mogłeś na pewno zauważyć, że w miarę
ona na tym, że przyjmują oni kolejno oddalania się od źródła fali amplituda fali maleje i energia, jaką niesie fala,
pozycję stojącą z uniesieniem rąk staje się mniejsza.
w górę, a następnie pozycję siedzącą W czasie t, gdy cząsteczka ośrodka wykonuje jedno pełne drga-
z opuszczeniem rąk. Taką postawę nie, fala przebywa drogę, którą nazywamy jej długością (oznaczoną
przyjmują kolejno kibice sąsiednich
rzędów. Fala ta rozchodzi się bez grecką literą m – lambda). W danym ośrodku fala rozprzestrzenia się z okre-
przemieszczania się kibiców. Możecie śloną stałą szybkością (v). Wielkość ta zależy od cech ośrodka, w którym
wywołać ją w klasie. dana fala się rozchodzi.

78