Mekaniska vågor. Emma Björk



Relevanta dokument
TFYA58, Fysik, 8 hp, 3 delar

Denna våg är. A. Longitudinell. B. Transversell. C. Något annat

Vågor. En våg är en störning som utbreder sig En våg överför energi från en plats till en annan. Det sker ingen masstransport

1.3 Uppkomsten av mekanisk vågrörelse

Vågfysik. Superpositionsprincipen

Tenta Elektrisk mätteknik och vågfysik (FFY616)

Vågrörelselära och optik

Elektromagnetiska fält och Maxwells ekavtioner. Mats Persson

Diffraktion och interferens Kapitel 35-36

Grundläggande Akustik

Vågrörelselära. Christian Karlsson Uppdaterad: Har jag använt någon bild som jag inte får använda så låt mig veta så tar jag bort den.

Vågrörelselära. Uppdaterad: [1] Elasticitet (bl.a. fjädrar) [15] Superposition / [2] Elastisk energi /

1. a) I en fortskridande våg, vad är det som rör sig från sändare till mottagare? Svara med ett ord. (1p)

Polarisation laboration Vågor och optik

TEORETISKT PROBLEM 2 DOPPLERKYLNING MED LASER SAMT OPTISK SIRAP

Vågor och Optik. Mekaniska vågor (Kap. 15) Mekaniska vågor (Kap. 15)

= T. Bok. Fysik 3. Harmonisk kraft. Svängningsrörelse. Svängningsrörelse. k = = = Vågrörelse. F= -kx. Fjäder. F= -kx. massa 100 g töjer fjärder 4,0 cm

TENTAMEN I TILLÄMPAD VÅGLÄRA FÖR M

Planering Fysik för n och BME, ht-15, lp 1 Kurslitteratur: Göran Jönsson: Fysik i vätskor och gaser, Teach Support 2010 (eller senare). Obs!

Assistent: Cecilia Askman Laborationen utfördes: 7 februari 2000

9-1 Koordinatsystem och funktioner. Namn:

Fysik TFYA86. Föreläsning 9/11

λf=v Utbredningshastighet v Amplitud A Våglängd λ Periodtid T Frekvens f=1/t Vinkelfrekvens ω=2πf Vågtal k= 2π/λ y(x,t)=acos(kx-ωt+φ)

3. Ljus. 3.1 Det elektromagnetiska spektret

Lösningar elektrisk mätteknik

Kapitel 33 The nature and propagation of light. Elektromagnetiska vågor Begreppen vågfront och stråle Reflektion och brytning (refraktion)

SÄTT DIG NER, 1. KOLLA PLANERINGEN 2. TITTA I DITT SKRIVHÄFTE.

9. Beräkna volymen av det område som begränsas av planet z = 1 och paraboloiden z = 5 x 2 y 2.

Kunna beräkna medelantal kunder för alla köer i ett könät med återkopplingar. I denna övning kallas ett kösystem som ingår i ett könät oftast nod.

Fysik (TFYA14) Fö 5 1. Fö 5

Strömning och varmetransport/ varmeoverføring

Optiska ytor Vad händer med ljusstrålarna när de träffar en gränsyta mellan två olika material?

Ljuset. HEDBERGSKA ENHETEN Ht 04-Vt 05 Projektarbete, 100p. Ljuset. - svindlande snabbt, obegripligt att förstå. Jim Ögren, NV3F

EXPERIMENTELLT PROBLEM 2 DUBBELBRYTNING HOS GLIMMER

Vågfysik. Vilka typer av vågor finns det? Fortskridande vågor. Mekaniska vågor Elektromagnetiska vågor Materievågor

Impedans och impedansmätning

The nature and propagation of light

Tentamen Mekanik F del 2 (FFM520)

Observera att uppgifterna inte är ordnade efter svårighetsgrad!

Föreläsning 17: Jämviktsläge för flexibla system

LABORATIONSHÄFTE NUMERISKA METODER GRUNDKURS 1, 2D1210 LÄSÅRET 03/04. Laboration 3 3. Torsionssvängningar i en drivaxel

1. Bilda en vätskefilm vilket minskar friktionen och därmed den alstrade värmen. 2. Att kyla packningen.

8-1 Formler och uttryck. Namn:.

1. Allmänt vågrörelser mekaniska vågrörelser

En ideal op-förstärkare har oändlig inimedans, noll utimpedans och oändlig förstärkning.

TFEI02: Vågfysik. Tentamen : Svar och anvisningar. t s(x,t) =s 0 sin 2π T x. v = fλ =3 5 m/s = 15 m/s

1 Figuren nedan visar en transversell våg som rör sig åt höger. I figuren är en del i vågens medium markerat med en blå ring prick.

λ = T 2 g/(2π) 250/6 40 m

Vågrörelselära och optik

Hur elektromagnetiska vågor uppstår. Elektromagnetiska vågor (Kap. 32) Det elektromagnetiska spektrumet

Information om ämnet Militärteknik med diagnostiskt självtest av förkunskaper till blivande studerande på Stabsutbildningen (SU)

Tentamen i SK1111 Elektricitets- och vågrörelselära för K, Bio fr den 13 jan 2012 kl 9-14

LABORATION 2 MIKROSKOPET

2. Ljud. 2.1 Ljudets uppkomst

4. Allmänt Elektromagnetiska vågor

7,5 högskolepoäng. Provmoment: tentamen Ladokkod: TT081A Tentamen ges för: Högskoleingenjörer årskurs 1. Tentamensdatum: Tid:

3. Mekaniska vågor i 2 (eller 3) dimensioner

Vågrörelselära och optik

Kurvlängd och geometri på en sfärisk yta

Hydraulikcertifiering

Tentamen i Fysik för M, TFYA72

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings Universitet

Tillåtna hjälpmedel: Physics Handbook, Beta, kalkylator i fickformat, samt en egenhändigt skriven A4-sida med valfritt innehåll.

K-uppgifter Strukturmekanik/Materialmekanik

Vågrörelselära och optik

Inlämningsuppgift 1. 1/ Figuren visar ett energischema för Ulla som går uppför en trappa. I detta fall sker en omvandling av energi i Ullas muskler.

Vad vi ska prata om idag:

Fotbollskolan barn födda 2002 Våren 2009

Kvantfysik - introduktion

Biomekanik, 5 poäng Moment

Handledning laboration 1

2. Mekaniska vågrörelser i en dimension

Tentamen i Sannolikhetslära och statistik (lärarprogrammet) 12 februari 2011

Vibrationer - föreskrifter

Lennart Carleson. KTH och Uppsala universitet

OSCILLOSKOPET. Syftet med laborationen. Mål. Utrustning. Institutionen för fysik, Umeå universitet Robert Röding

EDI615 Tekniska gränssnitt Fältteori och EMC föreläsning 3

Matematik och modeller Övningsuppgifter

14. Potentialer och fält

Hur funkar 3D bio? Laborationsrapporter Se efter om ni har fått tillbaka dem och om de är godkända!

1.1 Mätning av permittiviteten i vakuum med en skivkondensator

Diffraktion och interferens

LABORATION ENELEKTRONSPEKTRA

Inlämningsuppgift 4 NUM131

Elektromagnetiska vågor (Ljus)

Ulefos rörstöd. Korrosionsfria av PE ULEFOS RÖRSTÖD

Senaste revideringen av kapitlet gjordes , efter att ett fel upptäckts.

Ljusets böjning & interferens

MONTERINGSANVISNINGAR IVARSKIFFER DIAGONAL 40X40

BANDGAP Inledning

ELLÄRA. Denna power point är gjord för att du ska få en inblick i elektricitet. Vad är spänning, ström? Var kommer det ifrån? Varför lyser lampan?

Michelson-interferometern och diffraktionsmönster

Radiovågor. Tillämpad vågrörelselära FAF260. Astronomi. Mikrovågor. Mekaniska svängingar FAF260. Lars Rippe, Atomfysik/LTH 1. Lars Rippe Atomfysik

3Cu. En studie av kopparvävens egenskaper i kombination med ljus.

Tentamen i Mekanik 5C1107, baskurs S2. Problemtentamen

Best.nr. / Line Tracer Kabel och ledningssökare

Våglära och Optik Martin Andersson

Partiklars rörelser i elektromagnetiska fält

3: Muntlig redovisning Vid tveksamhet om betygsnivå, kommer du att få ett kompletterande muntligt förhör.

Transkript:

Mekaniska vågor Emma Björk

Olika typer av vågfenomen finns överallt! Mekaniska vågor Ljudvågor Havsvågor Seismiska vågor Vågor på sträng Elektromagnetiska vågor Ljus Radiovågor Mikrovågor IR UV Röntgenstrålning Gammastrålning Vågfenomen kan även vara bra att känna till för brokonstruktörer http://www.youtube.com/watch?v= 3mclp9QmCGs&feature=player_det ailpage#t=116s Materievågor Även materiens innersta byggstenar beskrivs med vågor!

Kapitel 15, Mekaniska vågor Definition av begreppet våg Matematisk beskrivning av vågrörelse Hur utbredningshastighet beror av materialet Energitransport i våg Begreppen superposition, interferens och reflektion Stående vågor Hur toner alstras i ett stränginstrument

Utbredning av en puls i olika medier En störning av ett jämviktstillstånd som fortplantar sig. Fig. 15.1

Våg på sträng illustrerar väl en mekanisk våg En mekanisk våg utbreder sig i ett medium. I detta fall en sträng. Vågen utgörs av störningen, i detta fall bullen på strängen. Vågens utbredningshastighet v anger med vilken fart störningen rör sig. Horisontell riktning i detta fall Punkter i mediet rör sig också med hastigheten v y, här i vertikal riktning.

Vågen utbreder sig här horisontellt. Punkter på strängen rör sig upp och ned, dvs. vinkelrätt mot vågens riktning: Transversell våg Vågen utbreder sig även här horisontellt men gasmolekylerna rör sig även de horisontellt, dvs parallellt med vågens riktning. Longitudinell våg

Vågor som kan beskrivas med en cosinus (eller sinus) funktion kallas harmoniska vågor och är av speciell betydelse. En godtycklig vågform kan sättas samman av summor av harmoniska vågor (fourieranalys). Fig. 15.4 Fig. 15.3

Vågor i olika dimensioner En våg på en sträng utbreder sig i 1 dimension. Vattenvågen på bilden nedan utbreder sig i 2 dimensioner. Vågfronten från en punktkälla är en cirkel. Ljudvågor utbreder sig normalt i 3 dimensioner. Vågfronten från en punktkälla är en sfär. På stort avstånd kan sfärens yta ofta approximeras med en plan yta. Då krävs endast en rumskoordinat, vi har en plan våg. Fig. 15.5 Exempel på vågutbredning i 2-dimesioner.

Ljudvåg: exempel på longitudinell våg. Fig. 15.6 Fig. 15.7

y( x, t) = = Acos x Acos 2π λ ( kx ωt) t 2π T = ω = k = 2πf 2π λ Fig. 15.8

Man kan representera vågen på två sätt: 1. Välj en bestämd tid (här t = 0) och plotta y som funktion av x. 2. Välj en bestämd punkt (här x = 0) och plotta y som funktion av t. Fig. 15.9

Fig. 15.10 Förväxla ej denna hastighet med vågens utbredningshastighet Hastigheten v y hos en partikel i mediet, t.ex. ett kort segment av den sträng som en våg utbreder sig med, ges av: y( x, t) = Acos( kx ωt) v y y( x, t) ( x, t) = = ωasin( kx ωt) t v = w /k!!! Accelerationen a y blir: 2 y( x, t) 2 a y ( x, t) = = ω Acos( kx ωt) 2 t = 2 ω y( x, t)

Utbredningshastighet hos våg på sträng Fig. 15.13 F v = F är strängens spänning [N], µ är linjär täthet [kg/m] µ Allmänt : v = Kraft som återför till jämviktsläget Tröghet som motverkar återgång till jämvikt

Energitransport i våg Fig. 15.15 Fig. 15.16

En vågkälla som sänder ut vågor isotropt (dvs lika i alla riktningar). Om vi ej har dämpning kommer samma effekt att gå genom varje sfär med vågkällan i centrum. Då intensitet I är effekt/yta kommer I att avta som 1/r 2 Fig. 15.17

Superposition av vågor När vågor möts adderas utslaget för de båda vågorna för att erhålla den resulterande vågen, vilket illustreras i animeringen nedan.

Fig. 15.19 Hård reflektion 180 o fasskift Mjuk reflektion Inget fasskift

Reflektion mot vägg kan simuleras genom superposition av motriktad våg. Hård reflektion. Den motriktade vågen är fasförskjuten 180 o Mjuk reflektion. Den motriktade vågen är ej fasförskjuten. Fig. 15.20 Fig. 15.21

Stående våg y( x, t) A SW = = A (sin kx)sinωt 2A SW Den stående vågen pulserar upp och ned, men fortskrider ej! Bukar och noder ligger kvar på samma ställe. Fig. 15.24

Animering av stående våg Den stående vågen kan beskrivas som en superposition av två motriktade fortskridande vågor.

Stränginstrument Fig. 15.28 Fig. 15.26