Kui elastses keskkonnas mõned osakesed viia tasakaalust välja, hakkavad nad võnkuma. Tekkiva sumbuvvõnkumise käigus muundub osa võnkumisenergiat soojuseks, osa kandub üle naaberosakestele, mis hakkavad samuti võnkuma. Selliselt levib võnkumine keskkonnas osakeselt naaberosakesele. NB! Laine käigus ei kandu edasi mitte keskkond, s.t. molekulid ise, vaid ainult võnkumine! Ristlainetuseks nimetatakse sellist lainetust, mille käigus keskkonnaosakesed võnguvad laine levimissuunaga risti, näiteks lained veepinnal. A z v x -A Joonis leheküljel kujutab x-telje sihis levivat lainet veepinnal
14. Mis on resonants? 15. Tuletage sundvõnkumise amplituudi arvutamise valem (7.63). Millal on amplituud maksimaalne? , kus omega on välise jõu ringsagedus, alpha on sumbuvustegur 16. Mis on laine? Laineks nimetatakse võnkumise edasikandumist ruumis. 17. Millist lainet nimetatakse ristlaineks ja millist pikilaineks? Ristlainetuseks ehk transversaalseks lainetuseks nimetatakse sellist lainetust, mille käigus keskkonnaosakesed võnguvad laine levimissuunaga risti, näiteks lained veepinnal. Pikilainetuseks ehk longitudinaalseks lainetuseks nimetatakse lainetust, kus keskkonnaosakesed võnguvad laine levimise sihis, näiteks heli. 18. Mis on lainepikkus? Kirjutage laine levimiskiiruse valem lainepikkuse ja sageduse kaudu? 19. Mis on sagedus, periood ja ringsagedus? Missugune valem neid seob? Laine võnkesagedus - ajaühikus sooritatud võngete arv.
LAINED Kui teatud keskkonnas (õhk, vesi jne.) panna mingi keha võnkuma, siis jõudude tõttu osakeste vahel ei jää see võnkumine väikesesse ruumiossa, vaid levib lainetena ruumi igas suunas. Lained ei saa tekkida igas keskkonnas. Võnkumise tingimuseks on püsiva tasakaaluasendi olemasolu. Selliseid keskkondi nim. elastseteks keskkondadeks. Eristatakse ristlainetust ja pikilainetust. Ristlainetuses keskkonnaosakesed võnguvad risti laine levimise suunaga. Pikilainetuses keskkonna osakesed võnguvad piki laine levimise suunda. Laineid iseloomustavad füüsikalised suurused: 1)võnkeamplituud x0 2)periood T(s) 3)sagedus f(Hz) 4)lainepikkus (m) 5)laine levimise kiirus v=f (m/s) Ülesanne: Lainepikkus on 200m ja sagedus 0,06Hz. Leia laine levimiskiirus. ANDMED: LAHENDUS: =200m v=f f=0,06Hz v=200m . 0,06Hz=12m/s LEIDA: v=?
Lained Mehaaniline laine ... on võnkumiste levimine elastses keskkonnas Keskkonda nim. Elastseks, kui elastlusjõud viivad tasakaasuasendist väljaviidud osakese sinna tagasi Laine levimisel ei kandu keskkonnaosakesed lainega kaasa, vaid ainult võnguvad oma tasakaaluasendi ümber Lainete liigid Ristlaine- keskkonna osakesed võnguvad risti laine levimise suunaga (nt vee pinnalained) Pikilaine-keskkonna osakesed võnguvad samas suunas laine levimise suunaga(nt helilained) Laineid kirjeldavad füüsikalised suurused Kõik võnukisi kirjeldavad suurused o Amplituud o Hälve o Periood o Sagedus Lainepikkus
b. Sundiva jõu sagedus langeb kokku oma võnkesagedusega? c. Võnkesagedus kasvab järsult d. Võnkeamplituud kasvab järsult 15. Häirituse levimine ruumis on laine. 16. Liikumine, mis kordub kindlate ajavahemike järel, on võnkumine. 17. ,,Vastuvõetava heli kõrgus oleneb sellest, kas heliallikas liigub vastuvõtja suhtes või ei liigu." a. tõene 18. ,,Laine levimisel ruumis kandub edasi energia, kuna laineallikast liiguvad eemale suure energiaga keskkonnaosakesed." b. Väär (ei kandu). Kk osakesed ei kandu lainega kaasa, vaid võnguvad ümber oma tasakaaluasendi. Energia kandub edasi ühelt osakeselt teisele, seetõttu, et osakeste vahel on elastsusjõud.
Hääle kiirus KK vastused 1. Ristlaine-laine, kus keskkonnaosakesed võnguvad risti laine levimise suunaga. Levivad ainult tahkes aines, sest ristlaine tekib ainult niisugustes keskkondades, kus esineb takistus nihkedeformatsioonile. Pikilaine-laine, kus keskkonnaosakeses võnguvad laine levimise sihis. Levivad nii vedelikus, gaasis kui ka tahkses aines. 2. Täisvõnge-aeg, mille jooksul keha liigub ühest äärmisest asendist teise ja siis jälle tagasi, nihe=0. Ühik 1s Lainepikkus-kaugus kahe teineteisele lähima, samas faasis võnkuva punkti vahel
· Sundiva jõu sagedus langeb kokku omavõnkesagedusega · Võnkeamplituud kasvab järsult · Süsteem võib puruneda 15. Häirituse levimine ruumis on laine 16. Liikumine, mis kordub kindlate ajavahemike järel, on võnkumine 17. Kas on õige väide: "Vastuvõetava heli kõrgus oleneb sellest, kas heliallikas liigub vastuvõtja suhtes või ei liigu." Tõene 18. Kas on õige väide: "Laine levimisel ruumis kandub edasi energia, kuna laineallikast liiguvad eemale suure energiaga keskkonnaosakesed". Väär, keskkonnaosakesed ei kandu lainega kaasa, vaid võnguvad ümber oma taskaaluasendi. Energia kandub edasi ühelt osakeselt teisele seetõttu, et osakeste vahel on elastsusjõud. Elekter 1. Kuidas leitakse kogutakistust jada- ja rööpühenduse korral? a. Rööpühendus kogutakistuse pöördväärtus on üksikute takistuste pöördväärtuste summa b. Jadaühendus kogutakistus on üksikute takistuste summa 2
?Võnkuva keha energia on võrdeline amplutuudi Pikkilainetus?Võnkumise levimist ruumi nim lainetus. ruuduga. Järelikult amplutuudi kahanemisel kahaneb ka energia Ristilainetuse korral liigauvad keskonnaosakesed võnkumise levimissuunaga risti. Ristlained tekivad vedelate ja tahtete kehade pinna,varrastes ja keeltes. Pikilainetuse korral võnguvad XX keskkonnaosakesed laine vevimise sihis, kuid lõppkokkuvõttes ei Harmooniline võnkumine?Võnkumiseks nimetatakse füüsikalise kandu ruumis edasi. Edasi kanduvad osakeste tihedused ja suuruse muutust,milles see kaldub oma keskmisest väärtusest kõrvale hõrendused. Pikilainetus on nn ruumilainetus,levides aine sees. kord ühes ,kord teises suunas. Harmooniliseks nim võnkumist ,milles Näites hääl levib õhus pikilainetusena
2 0 2 2 s 8) Ristilainetus? Pikkilainetus? Võnkumise levimist ruumi nim lainetus. Ristilainetuse korral liigauvad keskonnaosakesed võnkumise levimissuunaga risti. Ristlained tekivad vedelate ja tahtete kehade pinna,varrastes ja keeltes. Pikilainetuse korral võnguvad keskkonnaosakesed laine vevimise sihis, kuid lõppkokkuvõttes ei kandu ruumis edasi. Edasi kanduvad osakeste tihedused ja hõrendused. Pikilainetus on nn ruumilainetus,levides aine sees. Näites hääl levib õhus pikilainetusena. XVII(b?) 1) Mida nimetatakse võnkumiseks? Võnkumiseks nimetatakse füüsikalise suuruse muutust,milles see kaldub oma keskmisest väärtusest kõrvale kord ühes ,kord teises suunas. Mehaaniline võnkumine
kokkupuutes olevaid keskkonna osakesi jõuga, mis mõjuba sama seaduse järgi. Selle jõu mõjul tõmmatakse keskkonna osakesed sama seadusega sundvõnkumisse. Kuna keskkonna osakeste vahel on teatud sidemed jõudude näol, siis niisugune võnkumine levib keskkonnas teatud kiirusega V (u). selle väärtus sõltub keskkonna omadustest. Def. Võnkumiste levimist elastses keskkonnas nimetatakse laineliseks liikumiseks. Laineline liikumine jaguneb: a) ristlained keskkonnaosakesed võnguvad risti laine levimis suunaga. Näiteks vee lained. b) pikilained keskkonnaosakesed võnguvad piki laine levimis suunda, keskkonnas tekivad hõrendused ja tihendused. Näiteks häälel ained. Lainelis liikumist iseloomustavad: 11. Amplituud A (m), sagedus (Hz), periood T (s), levimiskiirus V (m/s), laine pikkuskaugus, mille võrra võnkumine levib ühe perioodi jooksul (kahe samas faasis oleva laine punkti vaheline kaugus) lambda (m).
22. Rist- ja pikilained. Laineks nimetatakse võnkumise edasikandumist ruumis. Kui elastses keskkonnas mõned osakesed viia tasakaalust välja, hakkavad nad võnkuma. Tekkiva sumbuvvõnkumise käigus muundub osa võnkumisenergiat soojuseks, osa kandub üle naaberosakestele, mis hakkavad samuti võnkuma. Laine käigus ei kandu edasi mitte keskkond, s.t. molekulid ise, vaid ainult võnkumine! Ristlainetuseks nimetatakse sellist lainetust, mille käigus keskkonnaosakesed võnguvad laine Pikilainetuseks levimissuunaga risti, näiteks lained veepinnal.nimetatakse lainetust, kus keskkonnaosakesed võnguvad laine levimise sihis, näiteks heli. Laine võnkesagedus - ajaühikus sooritatud võngete arv. Laine periood T ühe täisvõnke sooritamiseks kuluv aeg, Võrdub sageduse pöördväärtusega. Lainepikkus laine levikusihis mõõdetud vahemaa kahe lähima samas faasis võnkuva keskkonnaosakese vahel. Laine levimiskiirus:
takistusjõud: f ¯(t-all)=-rv ¯ v-võnkuva keha kiirus r-keskkonna takistustegur Liikumist kirjeldab vektorvõrrand: ma ¯=-kx ¯-rv ¯ mx¨=-kx-rx T=2/(0²-²) x=a0*e^(-t)*cos(t+) Q-hüvetegur Q=/=N(e-all) N(e-all)= /T=l/ 1.6.Lainete levik elastses keskkonnas 1.6.1.Lainevõrrand Võnkumiste levikut elastses keskkonnas nim.elastsuslaineteks. Laine levimise kiirus v,elastses keskkonnas,on võrdne sageduse V ja lainepikkuse korrutisega. v= V= /T Vaakumis heli ei levi,kuna seal keskkonnaosakesed puuduvad. (0,t)=acos t (x,t)=acos (t- )=acos(t- x/v) V=S/t S=V*t t=S/V analoogiliselt =x/V k(lainearv)=2/ =2*T/T* = /V V= /T II . Vedelike mehhaanika 2.1.Vedelike staatika 2.1.1.Hüdrostaatiline rõhk vedelikes Vaatleme seisva vedelikus mõttelist pinnaelementi S.Rõhk vedeliku sees on võrdne jõuga t,millega vedelik mõjub ühikulist pinnaelementi selle normaali sihis. =limt/S=dt/dS kui on tegemist vedeliku sambaga,mille kogus on h,siis selle poolt avaldatav hüdrostaatiline rõhk
Vabavonkumise sagedust nimetatakse vonkesusteemi omavonkesageduseks Sundvonkumiseks nimetatakse vonkumist, mis toimub perioodiliselt mojuva valisjou toi mel. Sundvonkumist iseloomustab sundiva jou sagedus. Kui sundiva jou sagedus langeb kokku susteemi omavonkesagedusega, tekib resonants: vonkeamplituud kasvab jarsult. Mehaaniline laine on vonkumiste levimine elastses keskkonnas. Laine levimisel ei kandu keskkonnaosakesed lainega kaasa, vaid vonguvad oma tasakaaluasendi umber. Laine kannab edasi energiat. Ristlaine korral vonguvad osakesed risti laine levimissuunaga. Ristlained saavad levida ? tahketes kehades; ? kahe keskkonna lahutuspiiril. Pikilaine korral vonguvad osakesed piki laine levimissuunda. Pikilained saava levida ? tahketes kehades; ? vedelikes; ? gaasides. Interferents on lainete liitumine Lainete paindumine tokete taha on difraktsioon.
f (tall)=rv vvõnkuva keha kiirus rkeskkonna takistustegur Liikumist kirjeldab vektorvõrrand: ma =kx rv mx¨=kxrx T=2/(0²²) x=a0*e^(t)*cos(t+) Qhüvetegur Q=/=N(eall) N(eall)= /T=l/ 1.6.Lainete levik elastses keskkonnas 1.6.1.Lainevõrrand Võnkumiste levikut elastses keskkonnas nim.elastsuslaineteks. Laine levimise kiirus v,elastses keskkonnas,on võrdne sageduse V ja lainepikkuse korrutisega. v= V= /T Vaakumis heli ei levi,kuna seal keskkonnaosakesed puuduvad. (0,t)=acos t (x,t)=acos (t )=acos(t x/v) V=S/t S=V*t t=S/V analoogiliselt =x/V k(lainearv)=2/ =2*T/T* = /V V= /T II . Vedelike mehhaanika 2.1.Vedelike staatika 2.1.1.Hüdrostaatiline rõhk vedelikes Vaatleme seisva vedelikus mõttelist pinnaelementi S.Rõhk vedeliku sees on võrdne jõuga t,millega vedelik mõjub ühikulist pinnaelementi selle normaali sihis. =limt/S=dt/dS
Laine intensiivsus on võrdeline amplituudi ruuduga. Mehaaniliste lainete intensiivsust mõjutavad tegurid: Keskkonna tihedus: mida tihedam keskkond, seda intensiivsem laine. Ruumalas on rohkem massi, st. suurem kineetiline energia. Laine leviku kiirus: mida kiiremini laine levib, seda kiiremini kantakse energiat edasi. Sagedus (f): mida tihedamini laine keskkonda häirib (mida suurem sagedus), seda intensiivsem laine. Amplituud: mida suurem amplituud, mida kaugemale keskkonnaosakesed tasakaaluasendist lähevad, seda intensiivsem laine. Mõelda veelainetele! NB!!! Intensiivsus ei tähenda edasi kantud kogu energiat, vaid energiat ajaühikus! Lainete peegeldumine on laine tagasipöördumine kahe keskkonna lahutuspinnalt esialgsesse keskkonda. Laine langemisnurk ja peegeldusnurk on pinnanormaali suhtes võrdsed. Lainete murdumine om laine leviku suuna muutumine liikudes ühest keskkonnast teise. Põhjustatud erinevatest laine leviku kiirustest.
seaduspärasuse järgi võnkumine sumbuvuse tegur on aja pöördväärtus, mille algselt tekitati, nimetatakse laineallikaks. vältel amplituud kahaneb e = 2,72 korda. Sõna "lainetus" tuleneb sellest, et seoses 2.Tegemist on elastsusjõu mõjul sumbuvalt võnkumise levimisega on keskkonna osade võnkuva süsteemiga.Sumbuvuse põhjustab hetkeline asetus laineline. Kõik keskkonna takistusjõud: keskkonnaosakesed f ¯(t-all)=-rv ¯ ei võngu samas faasis. Laineallikast kaugemal asetsevatesse punktidesse jõuab v-võnkuva keha kiirus võnkumine hiljem. Seal korratakse allika võnkumisi hilinemisega, mahajäämisega r-keskkonna takistustegur faasis, millest tekibki laineline
välisjõule ning tekivad suure amplituudiga võnkumised. Seda nimetatakse resonantsiks. o Vibratsioon väikese amplituudiga mehhaaniline võnkumine, värisemine. >2 Hz algab organite resonants, 5 Hz, 9 Hz resoneeruvad neerud, 20 Hz resoneerub pea õlgade suhtes. Kõige ebasobivamaks loetakse sagedusi alla 12 Hz, eriti 4-8 Hz. · Lainevõrrand. o Laineks nimetatakse ruumis levivat võnkumist. Üksikud keskkonnaosakesed piirduvad liikumisega tasakaaluasendi ümber. Pikilained, ristlained. o Lainevõrrand: z(t) = a cos 2 ( - ) , T-periood, a-amplituud, -laine pikkus. · Energia levimine lainega. o I = ½ a² ² u , -ringsagedus, u-laine levimiskiirus. (Umovi vektor lainega leviva energiavoo tihedus) []. · Lainete interferents ja difraktsioon. o Kui üksikute liituvate lainete faasivahe kogu keskkonna ulatuses on
Kui tegemist on elastse keskkonnaga, siis hakkab molekul selle tõttu tasakaaluasendi ümber võnkuma. Osa võnkumisenergiat muundub üldjuhul soojuseks, osa kandub üle naaberosakestele, mis hakkavad samuti võnkuma. Selliselt levib võnkumine keskkonnas osakeselt naaberosakesele. NB! Laine käigus ei kandu edasi mitte keskkond, s.t. molekulid ise, vaid ainult võnkumine! Ristlainetuseks ehk transversaalseks lainetuseks nimetatakse sellist lainetust, mille käigus keskkonnaosakesed võnguvad laine levimissuunaga risti, näiteks lained veepinnal. A z v x A Ülaltoodud joonis kujutab x-telje sihis levivat lainet veepinnal
Lainevõrrand Ruumis leviva tasalaine võrrand nurksageduse ja lainearvu kaudu. · Seos sageduse, lainepikkuse ning laine levimiskiiruse vahel. Lainetuse poolt edasi kantavat energiat kirjeldab energiavoo tiheduse vektor, mis on võrdeline keskkonna tiheduse ja laine levimiskiirusega ning osakeste võnkeamplituudi ja -sageduse ruutudega. Vektori suund ühtib laine levikusuunaga. · Osakeste liikumine laines: ristlaine ja pikilaine. Kui keskkonnaosakesed võnguvad risti laine liikumissuunaga, nimetatakse lainetust ristlaineks; kui samas sihis, siis pikilaineks. Pikilaine ja ristlaine · Energiavoog laines: voo tiheduse sõltuvus laine parameetritest (amplituudist, kiirusest, sagedusest). Keralaine amplituud väheneb võrdeliselt allika kaugusega. Punkti ümber leviva keralaine summaarne energiavoog jääb küll kõigil kaugustel
Lainevõrrand Ruumis leviva tasalaine võrrand nurksageduse ja lainearvu kaudu. · Seos sageduse, lainepikkuse ning laine levimiskiiruse vahel. Lainetuse poolt edasi kantavat energiat kirjeldab energiavoo tiheduse vektor, mis on võrdeline keskkonna tiheduse ja laine levimiskiirusega ning osakeste võnkeamplituudi ja -sageduse ruutudega. Vektori suund ühtib laine levikusuunaga. · Osakeste liikumine laines: ristlaine ja pikilaine. Kui keskkonnaosakesed võnguvad risti laine liikumissuunaga, nimetatakse lainetust ristlaineks; kui samas sihis, siis pikilaineks. Pikilaine ja ristlaine · Energiavoog laines: voo tiheduse sõltuvus laine parameetritest (amplituudist, kiirusest, sagedusest). Keralaine amplituud väheneb võrdeliselt allika kaugusega. Punkti ümber leviva keralaine summaarne energiavoog jääb küll kõigil kaugustel
jms.; väga tuntud on häälelained. Olemas on isegi selline kummaline objekt nagu seisevlaine. Oma füüsikakursuses käsitleme kõige lihtsamat lainetuse liiki - ühtlases keskkonnas levivaid elastsuslaineid. Leitud võrrandeid kasutatakse kõigi teiste lainetuse liikide kirjeldamisel - täpselt niisamuti, nagu harmoonilisi võnkeid keeruliste perioodiliste liikumiste korral. Lainetavas keskkonnas toimub osakeste korrastatud võnkumine. Kui keskkonnaosakesed võnguvad risti laine liikumissuunaga, nimetatakse lainetust ristlaineks; kui samas sihis, siis pikilaineks. Pikilaine ja ristlaine Elastsuslaine tekib keskkonnas, mille osakesed on püsivas tasakaalus (aatomid kristallvõres, molekulid vedeliku pinnal) juhul, kui mõne(de) osakes(t)e kohalt nihutamine rikub süsteemi tasakaalu. Paigaltnihutatud osakese ja naaberosakeste vahel tekivad sel juhul elastsusjõu tüüpi jõud, mis
annaabi.ee 
