Δείτε όλα τα e-Μαθήματα
KYMATΑ
Κύμα δημιουργείται όταν ένα μέσο διαταράσσεται από την ισορροπία (μεσω μιας ταλαντωσης των σωματιδιων του μεσου) και ενέργεια διαδίδεται από μια περιοχή του μέσου σε άλλη, χωρίς να μεταφέρεται ύλη.
Kύματα : Μηχανικά (ηχητικά, σεισμικά, ελατηρίου κ.λ.π.)
Ηλεκτρομαγνητικά ( φως,μικροκυματα, ραδιοκυματα κ.λ.π.)
Τα μηχανικα κύματα διαδιδονται σε όλα τα μέσα :στερεά,υγρά και αέρια και δεν διαδίδονται στο κενό. Τα Ηλεκτρομαγνητικά διαδιδονται σε όλα τα μέσα και στο κενό.
Μηχανικά κύματα ονομάζονται τα κύματα που μεταφέρουν μηχανική ενέργεια από το ενα σωματίδιο του μέσου στο άλλο και απαιτούν κάποιο μέσο για την διάδοση τους, όπως αέρας, νερό, σχοινί, ελατήριο.
Ανάλογα με τον τρόπο κίνησης των σωματιδίων του μέσου τα κύματα διακρίνονται σε: εγκάρσια και διαμήκη. Στα εγκάρσια τα σωματίδια ταλαντώνονται κάθετα προς την διεύθυνση της διάδοσης του κύματος ενώ στα διαμήκη παράλληλα σε αυτή.
Η ενέργεια που μεταφέρεται από το κύμα προσφέρεται από την πηγή του κύματος.
Είδη κυμάτων: α) Εγκάρσια (διαδίδονται στα στερεά και στην επιφάνεια των υγρών,
σχηματίζουν όρη και κοιλάδες).
β) Διαμήκη (διαδίδονται στα στερεά ,υγρά και αέρια, σχηματίζουν πυκνώματα
και αραιώματα)
Χαρακτηριστικά μεγέθη μηχανικών κυμάτων:
α)Συχνότητα f : f = Ν/t ή f= 1/T Μονάδες: 1Hz ,1KHz=103 Hz ,1MHz =106 Hz
β) Περίοδος Τ : Τ = 1/f
γ)Πλάτος κύματος :Σχετίζεται με την ποσό της ενέργειας που μεταφέρει το κύμα. ‘Όσο μεγαλύτερο το πλάτος τόσο μεγαλύτερη ενέργεια μεταφέρει.
δ) Μήκος κύματος λ : Είναι η απόσταση που φτάνει το κύμα σε χρόνο μιας περιόδου ή η απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών κορυφών ή κοιλιών σε ένα εγκάρσιο κύμα ή η απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών πυκνωμάτων ή αραιωμάτων σε ένα διαμήκης κύμα. λ=υ/f
Μονάδα: 1m
δ) Ταχύτητα διάδοσης κύματος υ : Είναι ίση με το πηλίκο της απόστασης χ που διανύει μια κορυφή του κύματος σε χρόνο t δια του χρόνου. υ = x/t Μονάδα : 1 m/s Θεμελιώδης εξίσωση κυματικής:H ταχύτητα διάδοσης του κύματος σε ένα μέσο ισούται με το γινόμενο της συχνότητας του επί το μήκος κύματος του. υ = λ.f .
H ταχύτητα διάδοσης του κύματος σε ένα μέσο δεν εξαρτάται από το πλάτος του (ενέργεια που μεταφέρει), εξαρτάται από τις ιδιότητες του μέσου διάδοσης. Στο ίδιο μέσο τα εγκάρσια κύματα διαδίδονται με μικρότερη ταχύτητα από τα διαμήκη.
Η περίοδος (Τ) και συχνότητα (t) ενός μηχανικού κύματος ονομάζεται η περίοδος και η συχνότητα των ταλαντώσεων των σωματιδίων του μέσου στο οποίο διαδίδεται το κύμα
Τα διαμήκη μηχανικά κύματα που παράγονται στον αέρα από τις δονήσεις των σωμάτων ονομάζονται ηχητικά και διαδίδονται σε όλα τα μέσα: στερεά, υγρά, αέρια. Δεν διαδίδονται στο κενό.
Τα ηχητικά κύματα που έχουν συχνότητα 20Hzεως 20.000 Hz προκαλούν το αίσθημα της ακοής όταν φθάσουν στο αυτί μας και ονομάζονται ήχοι. Ηχητικά κύματα με συχνότητα μικρότερη των 20Hz ονομάζονται υπόηχοι, ενώ με μεγαλύτερη των 20.000 Hz υπέρηχοι.
Τα υποκειμενικά χαρακτηριστικά του ήχου είναι το ύψος που καθορίζεται από τη συχνότητα. Η ακουστικότητα που καθορίζεται από την ενέργεια που φθάνει στο αυτί μας στη μονάδα του χρόνου. Η χροιά που καθορίζεται από τη μορφή της κυματομορφής του ήχου.
ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ
1) Ένα κύμα διαδίδεται σε κάποιο μέσο. Αν διπλασιαστεί η συχνότητα του κύματος πως μεταβάλλεται: α) η ταχύτητα του β) το μήκος κύματος γ)η περίοδος του κύματος.
2) Να χαρακτηρίσετε με Σωστό ή Λάθος κάθε πρόταση:
α) τα κύματα μεταφέρουν ύλη και ενέργεια
β) το μήκος κύματος ισούται με την απόσταση μεταξύ δυο διαδοχικών κοιλάδων
γ) η ταχύτητα του κύματος σε ένα μέσο εξαρτάται από την ενέργεια του.
δ) όσο μεγαλύτερο είναι το πλάτος τόσο περισσότερη ενέργεια μεταφέρεται από ένα κύμα
ε) η ταχύτητα ενός κύματος εξαρτάται από τις ιδιότητες του μέσου στο οποίο διαδίδεται.
στ) στο ίδιο μέσο διάδοσης τα εγκάρσια διαδίδονται με μεγαλύτερη ταχύτητα από τα διαμήκη.
2) α) Κύματα δημιουργούνται όταν ένα σύστημα …………………….. από τη κατάσταση ισορροπίας του και ……………….. μεταφέρεται από τη μια περιοχή του συστήματος στην άλλη. Τα κύματα που μεταφέρουν μηχανική ενέργεια ονομάζονται …………………… Τα κύματα αυτά έχουν δυο βασικά χαρακτηριστικά α) Διαδίδονται στα………………, ………………….και……………… αλλά δε διαδίδονται στο …………………β) μεταφέρουν ……………χωρίς να μεταφέρουν…………
Τα εγκάρσια κύματα διαδίδονται στα …………… και στην …………………………..
ενώ τα διαμήκη ………………, ……………….. και…………………
3. Τα κύματα στην επιφάνεια των υγρών είναι : α) διαμήκη β) εγκάρσια γ) ταυτοχρόνως και διαμήκη και εγκάρσια δ) πλάγια προς την επιφάνεια του βυθού
4) Tα διαμηκη κύματα διαδιδονται:
α) Μονο στα στερεά β) Μονο στα υγρα
γ) Σε στερεά υγρα και αέρια δ) Μονο στο κενό
5) Η σχέση που συνδέει τη ταχύτητα, το μηκος κύματος και τη συχνότητα είναι:
α) υ =λ.f β) υ =λ/f γ) υ=f/λ δ) υ= λ.Τ
6) Τα κύματα μεταφέρουν:
α) υλη και ενέργεια β) μάζα γ) ενεργεια δ) ηλεκτρικό φορτιο
Στοιχεία επικοινωνίας
