Võnkumine ja laine (0)

8.KL KORDAMISE KONSPEKT: VÕNKUMINE , LAINE
Võnkumiseks nim liikumist, mis kordub kindla ajavahemiku jooksul sama teed mööda edasi tagasi.
Laineks nim võnkumise levimist keskkonnas, so liikumine, millega kantakse edasi energiat.

• SARNASUS:
  

a) Iseloomustatakse samade mõistetega, sest mõlemas nähtuses esineb võnkumine.
b) Mõlemad on tasakaaluasendi ümber.
• ERINEVUS:
a) Võnkumine toimub edasi-tagasi, st
võnkumisel jõutakse alguspunkti tagasi.
Laine korral ei jõuta alguspunkti tagasi.
Laine ja võnkumine tekivad, kui keha viia tasakaaluasendist välja.
Algasend:
Pendli algasend on pendli asukoht vaatluse alghetkel .
Laine korral ei kasutata mõistet algasend.
Tasakaaluasend :

Pendli tasakaaluasend on asend, kus koormis seisab paigal. Selles asendis pendel peatub. Amplituud on null.

Laine korral on tasakaaluasend asend, kus laineamplituud on null ehk laine puudub. Näiteks tasane meri.
Amplituudasend on asend (amplituudasendeid on 2), kus:

pendli koormis pöördub tagasi;

laine korral lainehari või lainepõhi, st lainehari on laine kõige kõrgem punkt, so asend, milles tõusev laine muutub langevaks laineks ja vastupidi.
Amplituud on pendli ja laine korral maksimaalne hälve ehk maksimaalne kaugus tasakaaluasendist. Laine korral on amplituudi lainepõhja või laineharja kaugusega tasakaaluasendist, võnkekõvera harja ja põhja kaugus keskjoonest. Ühik üks meeter (1m)
Hälve on igasugune kaugus tasakaaluasendist nii pendli kui laine korral. Amplituudi ja hälve ühik on üks meeter (1m).
Periood T, ühik üks sekund (1s):

Võnkumine- Võnkeperiood on ajavahemik , mis kulub ühe täisvõnke tegemiseks.

Laine- Laine periood on laine levimise tsükli ajaline kestus, ehk aeg, mis kulub ühe laine liikumiseks.
Perioodi arvutame: T= = , ühik üks sekund (1s),
kus f on sagedus, t on aeg sekundites, n võngete arv (ühikut ei kasutata).
Tsükkel , ühik üks meeter (1m): TSÜKKEL EI TULE TÖÖSSE

Võnkumise korral on tsükkel kaks amplituudi, ühik üks meeter.

Laine korral on tsükkel ühe täisvõnke tegemiseks kulunud lainepikkus  ( lambda ), ühik üks meeter.
Lainepikkus-
a) laineharja vahelist kaugust,
b) lainepõhja vahelist kaugust või
c) laine analoogiliste punktide vaheline kaugus.
• - mõõtühik on üks meeter (1m).
• - tähis on λ (kreeka väiketäht lambda
Täisvõnge – pendli liikumine ühest amplituudasendist teise ja tagasi.
Kiirus: (kiiruse arvutame laine korral)
Laine kiirus (v) on ajaühikus üks sekund laine poolt läbitav teepikkus meetrites.
vt TV lk 14 ül 1
• Laine kiiruse valem: v = λ × f või v = või v =
• Laine kiiruse ühik:
• λ - lainepikkus, ühik on üks meeter (m)
• f- võnkesagedus , ühik on üks herts (Hz)
• T-võnkeperiood, ühik on üks sekund (s)
• s-teepikkus, ühik on üks meeter (m)
• t-aeg, ühik on üks sekund (s)
Arvutuste korral tuleb tehte sisse panna arvude järele alati ühikud !
Sagedus: (sageduse arvutame võnkumise korral) vt TV lk 8 ül 4.-5.; TV lk 20 ül 9
Võnkesagedus – võnkeperioodi pöördväärtus, näitab täisvõngete arvu, mida pendel sooritab ühe sekundi jooksul.

• Arvutusvalem: f = Mõõtühik: 1 Hz (herts), 1 Hz =
  

• Kus T on periood sekundites, t on aeg sekundites ja n on võngete arv (ühikut ei kasutata)
  

• Arvutuste korral tuleb tehte sisse panna arvude järele alati ühikud!
  
• Liigitus:
  
• Laine liigid on pikilaine ja ristlaine . vt TV lk 15 ül 3
  
• Võnkumise liike me ei õpi.
  
• Füüsikaline suurus: (abiks http://et.wikipedia.org/wiki/F%C3%BC%C3%BCsikaliste_suuruste_loend ; seda linki ei pae kasutama õppimisel)
  
• Füüsikaline suurus (seda me ei näe) on füüsikalise objekti mõõdetav omadus või olek, mida saab matemaatiliselt tõlgendada  suurusena  ja mis võimaldab inimesel objekti tähise ning mõõtühiku abil arvuliselt kirjeldada. (see on selgituseks , seda lauset ei pea peast teadma)
  
• Füüsikalised suurused laine ja võnkumise teema juures on: vt TV lk 15 ül 7 ja lk 16 ül 2
  
• Aeg, periood, sagedus, teepikkus, kiirus, lainepikkus, amplituud.
  
• Füüsikaliste nähtuste (seda me näeme) puhul muutub keha kuju või aine olek. Peamine on see, et aine ise ei muutu teiseks aineks. Füüsikalisteks nähtusteks on füüsikaliste objektidega toimuvad muutused (kui pole muutust, siis ju ei toimugi midagi). Füüsikaliseks nähtuseks on näiteks keha liikumine ruumis, ahju soojenemine, valguse peegeldumine .
  Füüsikalisi nähtusi saab kirjeldada erinevatel viisidel :
  

• tabeli abil;
  
• graafiku  abil;
  
• sõltuvust väljendava valemi abil. 
  

• Füüsikalised nähtused võnkumise ja laine teema juures on: võnkumine, liikumine.
  
• Vt TV lk 20 ül 10.
  
• Graafiku koostamine: tv lk 21 ül 11,ül 12; tv lk 12-13 uurimus; lk 11 ; õ lk 166
  
• Graafikul y- telg sõltub x-teljest.
  
• Võnkeperiood sõltub pendli pikkusest ja võnkeperiood sõltub koormise raskusest.
  
• Graafiku telgede otsades peavad olema nooled. Telgedele märgitakse juurde tähis ja ühik:
  

Kui moodustada graafik võnkeperioodi sõltuvuse uurimiseks pendli pikkusest, siis x-telg on pendli pikkus ja y-telg on võnkeperiood

Kui moodustada graafik võnkeperioodi sõltuvuse uurimiseks pendli raskusest, siis x-telg on pendli raskus ja y-telg on võnkeperiood

• Selgitus : pendli pikkus l, ühik üks meeter (m).
  
• Vearistid on lõigud , mida tähista nii nagu tunnis tahvlile näidati! Abiks on peene otsaga pliiats. Terita pliiats kodus ja võta tundi kaasa koos kustukummi ja joonlauaga.
  
• 
  

3