Bangos yra sutrikimai, kurie plinta per kosmosą, neperduodami materijos, tik energijos.
Elementas, sukeliantis bangą, vadinamas šaltiniu, pavyzdžiui, akmuo, įmestas į upės vandenis, sukels apskritas bangas.
Apskritos bangos skysčio paviršiuje
Bangų pavyzdžiai: jūros bangos, radijo bangos, garsas, šviesa, rentgenas, mikrobangų krosnelė.
Fizikos dalis, tirianti bangas ir jų ypatybes, vadinama unduliacine.
Bangų charakteristikos
Norėdami apibūdinti bangas, naudojame šiuos dydžius:
- Amplitudė: atitinka bangos aukštį, pažymėtą atstumu tarp bangos pusiausvyros (poilsio) taško ir keteros. Atkreipkite dėmesį, kad „viršūnė“ nurodo didžiausią bangos tašką, o „slėnis“ - mažiausią tašką.
- Bangos ilgis: Graikų raidė lambda (λ) reiškia atstumą tarp dviejų vienas po kito einančių slėnių ar keterų.
- Greitis: pavaizduota raide (v), bangos greitis priklauso nuo terpės, kurioje ji sklinda. Taigi, kai banga keičia savo sklidimo terpę, jos greitis gali pasikeisti.
- Dažnis: žymima raide (f), tarptautinėje sistemoje dažnis matuojamas hercais (Hz) ir atitinka bangų svyravimų skaičių tam tikru laiko intervalu. Bangos dažnis nepriklauso nuo sklidimo terpės, tik nuo bangą sukėlusio šaltinio dažnio.
- Laiko eiga: kurį žymi raidė (T), laikotarpis atitinka bangos ilgio laiką. Tarptautinėje sistemoje laikotarpio matavimo vienetas yra sekundės.
Bangų tipai
Kalbant apie gamta, yra dviejų tipų bangos:
- Mechaninės bangos: sklidimui atsirasti mechaninėms bangoms reikalinga materiali terpė, pavyzdžiui, garso bangos ir bangos ant stygos.
- Elektromagnetinės bangos: šiuo atveju nebūtina, kad bangos sklidimui būtų materiali terpė, pavyzdžiui, radijo bangos ir šviesa.
Bangų klasifikacija
Pagal bangos sklidimo kryptis, jie skirstomi į:
-
Vienmatės bangos: bangos, sklindančios viena kryptimi.
Pavyzdys: bangos ant virvės. -
dvimatės bangos: bangos, kurios plinta dviem kryptimis.
Pavyzdys: ežero paviršiuje plintančios bangos. -
trimatės bangos: bangos, kurios plinta visomis įmanomomis kryptimis.
Pavyzdys: garso bangos.
Bangos taip pat gali būti klasifikuojamos pagal vibracijos kryptis:
-
Išilginės bangos: šaltinio vibracija yra lygiagreti bangų poslinkiui.
Pavyzdys: garso bangos
-
Skersinės bangos: vibracija yra statmena bangų sklidimui.
Pavyzdys: banga ant stygos.
Formulės
Santykis tarp laikotarpio ir dažnio
Laikotarpis yra atvirkštinis dažnis.
Taigi:
sklidimo greitis
Greitis taip pat gali būti apskaičiuojamas kaip dažnio funkcija, pakeičiant periodą atvirkštine dažniu.
Mes turime:
Pavyzdys
Koks yra 5Hz dažnio ir 0,2 m bangos ilgio bangos periodas ir sklidimo greitis?
Kadangi periodas yra atvirkštinis dažnis, tada:
Norėdami apskaičiuoti greitį, mes naudojame bangos ilgį ir dažnį taip:
Nerimstantys reiškiniai
Atspindys
Banga, sklindanti tam tikroje terpėje, susidūrusi su kliūtimi, gali patirti atspindį, tai yra pakeisti sklidimo kryptį.
Atsispindėjus bangos ilgis, sklidimo greitis ir dažnis nesikeičia.
Pavyzdys, kai žmogus šaukia slėnyje ir po kelių sekundžių išgirsta savo balso aidą.
Šviesos atspindžiu mes galime pamatyti savo atvaizdą ant nugludinto paviršiaus.
Vaizdas atsispindi ramiame ežero paviršiuje
Refrakcija
Refrakcija yra reiškinys, įvykstantis bangai pakeitus sklidimo terpę. Tokiu atveju gali pasikeisti greičio vertė ir sklidimo kryptis.
Bangos paplūdimyje lūžta lygiagrečiai krantui dėl lūžio reiškinio. Vandens gylio (sklidimo terpės) pokytis sukelia bangų krypties pasikeitimą, todėl jos yra lygiagrečios krantui.
Difrakcija
Bangos apeina kliūtis. Kai tai atsitiks, mes sakysime, kad banga buvo išsklaidyta.
Difrakcija leidžia mums išgirsti, pavyzdžiui, žmogų kitoje sienos pusėje.
Pravažiuojant pro kliūtį, bangos išsiskleidžia.
Kišimasis
Kai susitinka dvi bangos, atsiranda sąveika tarp jų amplitudžių, vadinamų trukdžiais.
Trukdžiai gali būti konstruktyvūs (padidėjusi amplitudė) arba destruktyvūs (sumažėjusi amplitudė).
stovinčios bangos
Stovinčios bangos atsiranda vienodų periodinių bangų superpozicijoje ir priešingomis kryptimis.
Kai įvyksta konstruktyvus ir destruktyvus kišimasis, jie pateikia taškus, kurie vibruoja, ir kitus, kurie nevibruoja.
Mes galime gaminti stovinčias bangas ant stygos su fiksuotais galais, pavyzdžiui, ant gitaros stygų.
Žinokite viską apie:
- Garso bangos
- Garso greitis
- Šviesos greitis
- Energija
- gravitacinės bangos
- Fizikos formulės
Stojamojo egzamino pratybos
1. (ENEM - 2016)
Elektrokardiograma - tyrimas, naudojamas paciento širdies būklei įvertinti, yra širdies elektrinio aktyvumo tam tikru laikotarpiu įrašas. Paveiksle pavaizduota ilsėjusio, nerūkančio suaugusio paciento, esant maloniai temperatūrai, elektrokardiograma. Tokiomis sąlygomis širdies ritmas nuo 60 iki 100 dūžių per minutę laikomas normaliu.
Pagal pateiktą elektrokardiogramą nustatoma, kad paciento širdies ritmas yra
nenormalu.
b) viršija idealią vertę
c) žemiau idealiosios vertės
d) artimas apatinei ribai
e) arti viršutinės ribos
C alternatyva, mažesnė už idealią vertę
2. (ENEM 2013)
Keliaudami lėktuvu, keleivių prašoma išjungti visus prietaisus, kurių veikimas susijęs su elektromagnetinių bangų spinduliavimu ar priėmimu. Procedūra naudojama norint pašalinti radiacijos šaltinius, kurie galėtų trukdyti pilotų radijo ryšiui su valdymo bokštu.
Skleidžiamų bangų savybė, pateisinanti priimtą procedūrą, yra tai, kad
a) turi priešingas fazes
b) būti girdimi
c) turi atvirkštinius intensyvumus
d) būti to paties diapazono
e) turi artimus dažnius
E) alternatyva turi artimus dažnius
3. (ENEM 2013)
Dažnas gerbėjų pasireiškimas futbolo stadionuose yra Meksikos ola. Linijos žiūrovai, nepalikdami savo vietos ir nejudėdami į šoną, stovi ir sėdi sinchronizuoti su gretimos linijos žiūrovais. Kolektyvinis efektas plinta per stadiono žiūrovus, formuojant progresyvią bangą, kaip parodyta iliustracijoje.
Manoma, kad šios „žmogaus bangos“ sklidimo greitis yra 45 km / h, o kiekviename svyravimo periode yra 16 žmonių, kurie atsistoja, sėdi tvarkingai ir 80 cm atstumu vienas nuo kito.
Šioje Meksikos oloje bangų dažnis hercais yra artimesnė vertė
a) 0,3
b) 0,5
c) 1,0
d) 1.9
e) 3.7
C) alternatyva 1.0
