Please enable JavaScript.

Coggle requires JavaScript to display documents.

Damián Jambor 3. A TL - Coggle Diagram

- - - - Ak teleso pravidelne prechádza rovnovážnou polohou, koná periodický kmitavý pohyb - Periodický dej
        
        Oscilátor - každé zariadenie, ktoré môže voľne kmitať (bez vonkajšieho pôsobenia) (kyvadlo, struna, pružina...)
        
        Kmitavý pohyb, ktorého grafom je sínusoida, je jednoduchý kmitavý pohyb, harmonický kmitavý pohyb
        
        Kmit - periodicky sa opakujúca časť kmitavého pohybu
        Kyv - polovica kmitu - teleso sa dostane na opačnú stranu
        Doba kmitu - perióda T - čas, za ktorý prebehne jeden kmit [T] = [s]
        Frekvencia (kmitočet) f - udáva počet kmitov za jednu sekundu. Je rovná prevrátenej hodnote periódy
        f = T**-1
        [f] = [Hz]
        
        Pružinový oscilátor kmitá okolo rovnovážnej polohy
        
        FG - tiažová sila pôsobiaca na závažie
        FP - sila pružnosti pružiny
        F = FP + -FG
        
        Polohu oscilátora opisujeme v súradnicovej sústave, ktorej počiatok sa nachádza v rovnovážnej polohe
        
        Výchylka y: vzdialenosť telesa od rovnovážnej polohy - okamžitá výchylka
        
        Amplitúda (ym) - najväčšia hodnota výchylky
        
        Pravouhlý priemet rovnomerného pohybu hmotného bodu po kružnici, do roviny kolmej na rovinu kružnice je harmonický kmitavý pohyb
        
        Časový diagram kmitavého pohybu
        
        2 more items...
        
        Zložené kmitania
        
        Teleso zavesené na dvoch nerovnakých pružinách kmitá, akoby konalo súčasne viac pohybov
        
        Skladanie izochrónnych kmitov (rovnaká frekvencia)
        
        2 more items...
        
        Princíp superpozície:
        Ak teleso súčasne koná niekoľko harmonických pohybov rovnakého smeru s okamžitými výchylkami y1, y2, ..., yn
        je okamžitá výchylka výsledného kmitanie yv
        
        Izochrónne kmitania:
        kmitania, ktoré majú rovnakú periódu a frekvenciu, prebiehajú v jednej priamke a majú odlišnú amlitúdu
        
        1 more item...
        
        Neizochrónne kmitanie
        
        2 more items...
        
        Vlastnosti:
        
        priamočiary
        
        krivočiary
        
        otáčavý
        
        nerovnomerný
- - - - Pružné prostredie je prostredie, v ktorom sa kmitanie jednej častice väzbovými silami prenáša na ďalšie častice
  - - - Vzdialenosť, do ktorej vlnenie dospeje za periódu T kmitania zdroja vlnenia
        λ = vT = v / f
        λ - vlnová dĺžka
        v - fázová rýchlosť vlnenia
        T - perióda kmitania zdroja
        f - frekvencia zdroja
        
        λ
        -vzdialenosť dvoch najbližších bodov, ktoré kmitajú s rovnakou fázou
    - - Rovnica kmitania zdroja vlnenia - bodu, ktorý v čase t0 má súradnice polohy y = x = 0 m
        y = ym * sin (ωt)
        
        Bod vo vzdialenosti x od zdroja vlnenia začne kmitať o čas t' neskôr, ako zdroj
        
        y = ym * sin (ω * (t - t'))
        t' = x / v
        
        y = ym * sin(φ)
        y = ym * sin(ω * (t - t'))
        y = ym * sin(ω * (t - x/v))
        y = ym * sin(2π/T * (t - x/v))
        y = ym * sin(2π * (t/T - x/vT))
        y = ym * sin(2π * (t/T - x/λ))
  - - - Proti sebe postupujú vlnenia pôvodné a odrazené - vlnenie postupujúce v bodovom rade proti sebe. Vlnenia majú rovnaké amplitúdy a vlnové dĺžky
        
        Postupujúce vlnenie za:
        
        t = T/4
        
        šedá časť - oblasť interferencie
        
        Oblasť interferencie sa zosilní (vlnenie sa interferenciou zosilňuje)
        
        t = T/2
        
        Vlnenia sa interferenciou navzájom vyrušia
        
        t = 3T/4
        
        Oblasť interferencie sa zosilní (vlnenie sa interferenciou zosilňuje)
        
        Stojaté mechanické vlnenie
        Vlnenie, ktoré vznikne interferenciou dvoch proti sebe postupujúcich vlnení
        
        Uzol - bod, ktorý pri stojatom vlnení nekmitá
        Kmitňa - bod, ktorý kmitá s maximálnou amplitúdou
      - Vlnenie s otvorenou slučkou: Koniec vlnenia nie je pevne upevnený a vracia sa s rovnakou fázou
        Vlnenie s uzavretou slučkou: Koniec vlnenia je pevne upevnený a vracia sa s opačnou
        fázou
  - - - zaoberá sa fyzikálnymi dejmi pri prenose zvuku
    - - študuje fyzikálne podmienky vzniku zvuku v zdrojoch zvuku a šírenie a absorbciu zvuku v rôznych prostrediach
    - - zaoberá sa vznikom zvuku v hlasovom orgáne človeka a vnímaním zvuku sluchom
        
        Amplitúda zodpovedá hlasitosti
        
        všetky tri vystihujú subjektívne vlastnosti zvuku
        
        periodické tlakové zmeny vlniaceho sa prostredia
        Rozmedzie hodnôt, ktoré registruje ľudské ucho, Δp = <10\*\*-5; 10\*\*2> Pa
        
        Intenzita zvuku - zvukový výkon prepadajúci na plošnú jednotku
        
        I = P/S
        [I] = W/m^2
        I - intenzita zvuku
        P - výkon zvukového vlnenia
        S - plocha, ktorou vlnenie prechádza
        
        Pre tón s frekvenciou 1 kHz:
        Δp = 10**-5 Pa => I = 10**-12 W/m^2
        Δp = 10**2 Pa => I = 1 W/m^2
        
        1 more item...
        
        Frekvencia kmitania zodpovedá výške tónu
        
        Relatívna - je určená pomerom frekvencie daného tónu k frekvencii základného tónu fa
        Tón o oktávu vyšsie: fa' = 880 Hz; ra' = 2
        
        Absolútna - je určená jeho frekvenciou
        440 Hz
        Tón o oktávu vyššie (880 Hz)
        
        Zdroju vlnenia zodpovedá farba tónu
        
        Zložené tóny vznikli superpozíciou chvení s rôznymi frekvenciami
        
        ||
        V
        
        Základná - najnižšia frekvencia, určuje výšku zvuku.
        Vyššie harmonické tóny s rôznymi amplitúdami, ale podstatne menšími ako u základného tónu, určuje farbu zvuku
    - - skúma zvuky z hľadiska potrieb hudby
    - - Zdroj
        
        reproduktor, ladička, hlasivky - neprestajne kmitajúce telesá, chvenie pružných telies (struny hudobných nástrojov)
      - Prostredie
        
        vzduch, voda
        
        V rôznych látkach sa zvuk šíri rôznou rýchlosťou
        
        Pri prechode zvuku do iného prostredia sa mení rýchlosť a vlnová dĺžka, frekvencia sa nemení
        λ = vT = v / f
        
        V prostredí nastáva pohlcovanie/absorbcia zvuku
        
        Rýchlosť zvuku:
        - závisí od vlastnosti daného prostredia, v ktorom sa zvuková vlna šíri
        
        2 more items...
      - Prijímač
        
        mikrofón, ucho
      - zvuk sa šíri len pružným prostredím ľubovoľného skupenstva ako postupné pozdĺžne vlnenie
      - Delenie zvukov
        
        Periodickosť
        
        Periodické
        
        Ladička:
        
        Klarinet:
        
        Neperiodické
        
        Oscilogram prasknutia
        
        Zložitosť
        
        Jednoduchý tón:
        
        - majú harmonický priebeh
        
        Zložený tón:
        
        - nemajú harmonický priebeh
  - - - Tlmenie má vplyv nie len na amplitúdu, ale znižuje i frekvenciu. Ak je tlmenie ozaj extrémne, kmitavý pohyb vôbec nevznikne (aperiodický pohyb)
        
        Ak chceme netlmené kmity, musíme kompenzovať straty mechanickej energie, čo je možné napr. silovým impulzom pôsobiacim po každej perióde (kyvadlové
        hodiny).
        
        Tiež je možné na oscilátor pôsobiť harmonickou silou, silou danou rovnicou:
        F = Fm * sin(ωt)
        
        Oscilátor v tomto prípade koná svoje pôvodné kmity s frekvenciou f0 (vlastné kmity) a kmity s frekvenciou f od sily F
        
        Vlastné kmity sú však tlmené a skoro zanikajú, oscilátor sa po určitej dobe úplne podvolí vonkajšej sile a prevezme aj jej
        frekvenciu
        
        Vlastné kmity sú však tlmené a skoro zanikajú, oscilátor sa po určitej dobe úplne podvolí vonkajšej sile a prevezme aj jej
        frekvenciu
        Vykonáva nútené kmity
        
        Ak vonkajšia sila má výrazne vyššiu alebo nižšiu frekvenciu než oscilátor, amplitúda nútených kmitov je zanedbateľná
        
        Najväčšiu amplitúdu majú nútené kmity vtedy, ak frekvencia vlastných kmitov oscilátora f0 je presne rovnaká ako frekvencia kmitov vonkajšej sily F:
        Rezonancia
        
        ^ ^ ^ ^
        Grafom závislosti amplitúdy nútených kmitov na ich frekvencii je rezonančná krivka
  - - - množina bodov, v ktorých má vlnenie v istom časovom okamihu rovnakú fázu
      - Lúč
        - kolmica na vlnoplochu v danom bode
        - určuje smer vlnenia
        
        Lúče
        - tvoria rozbiehavý zväzok, vychádzajúci zo zdroja vlnenia
      - Rovinná vlnoplocha - vo veľkej vzdialenosti od zdroja vlnenia má vlnoplocha tvar roviny
      - Prekážka na vodnej hladine s otvorom
        
        - otvor sa javí ako zdroj nového vlnenia
      - Šírenie vlnenia:
        Každý bod vlnoplochy je zdroj elementárneho vlnenia. Obalová plocha elementárnych vlnoplôch je vlnoplocha v ďalšom časovom okamihu Δt
        
        Huygensov princíp:
        Každý bod vlnoplochy, do ktorého sa dostalo vlnenie v istom okamihu môžeme pokladať za zdroj elementárneho vlnenia, ktoré sa z neho šíri v elementárnych vlnoplochách. Vlnoplocha v ďalšom časovom okamihu je vonkajšia obalová plocha všetkých elementárnych vlnoplôch
        
        Odraz vlnenia
        
        Vlnenie, ktoré dopadá na rozhranie dvoch prostredí sa môže:
        - odraziť od rozhrania
        - prejsť do druhého prostredia
        
        =>
        
        Odraz vlnenia na rozhraní prostredí
        
        =>
        
        Vonkajšia obalová plocha elementárnych vlnoplôch je vlnoplocha odrazeného vlnenia
        
        1 more item...
        
        Prechod vlnenia rozhraním
        
        Vlnenie sa dostalo do bodu 1. Bod 1 sa stáva zdrojom elementárneho vlnenia (potom bod dva, tri, atď....)
        
        Elementárna vlnoplocha má menší polomer r ako vzdialenosť d, ktorú prešlo vlnenie v prvom prostredí, lebo v druhom prostredí je rýchlosť vlnenia menšia
        
        Vonkajšia obalová plocha elementárnych vlnoplôch je vlnoplocha lomeného vlnenia
        
        Kolmice na vlnoplochu sú lomené lúče. Prechodom vlnenia cez rozhranie prostredí, v ktorých sa vlnenie šíri rôznymi rýchlosťami, nastáva lom vlnenia
        
        1 more item...
        
        Dopplerov jav je zdánliva zmena frekvencie vlnenia, ktorá je spôsobená vzájomným pohybom zdroja a pozorovateľa.
        
        λ = vT
        |----------------|
        λ
        |-----|----------|
        v'T ⠀⠀λ'⠀⠀
        λ' = λ ± v'T
        λ' = vT ± v'T
        λ' = (v ± v')T
        f = (v ± v')/λ'
        f = pôvodná frek.
        f1 = nová frek.
        v/f1 = v/f0 - v'/f0
        v/f1 = (v - v')/f0
        f1 = f0v/(v - v')