KAPITEL 2
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 97

KAPITEL 2 LJUD OCH ANDRA MEKANISKA VÅGOR PowerPoint PPT Presentation


  • 149 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

KAPITEL 2 LJUD OCH ANDRA MEKANISKA VÅGOR. FJÄDRAR. Hookes lag: Fjäderkonstanten förändring av fjäderns längd . FJÄDRAR. Exempel: Hur mycket förlängs fjädern? Hur mycket är den maximala hastigheten som lådbilen kan få? Skulle hastiheten bli större om man haft kraftigare fjäder?.

Download Presentation

KAPITEL 2 LJUD OCH ANDRA MEKANISKA VÅGOR

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

KAPITEL 2

LJUD OCH ANDRA MEKANISKA VÅGOR


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

FJÄDRAR

Hookes lag:

Fjäderkonstanten

förändring av fjäderns längd


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

FJÄDRAR


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Exempel:

Hur mycket förlängs fjädern?

Hur mycket är den maximala hastigheten som lådbilen kan få?

Skulle hastiheten bli större om man haft kraftigare fjäder?


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Vågrörelser

Pulser som reflekteras


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Vågrörelser

Pulser som reflekteras


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Vågrörelser

Pulser som möts


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Vågrörelser

Pulser som möts - Superposition


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Vågrörelser

a) b) c) d)


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Vågrörelser

Pulser som reflekteras


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Vågrörelser

Fortskridande vågor


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Vågrörelser

Fortskridande vågor


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Vågrörelser

Fortskridande vågor


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Vågrörelser

Fortskridande vågor


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Vågrörelser

Fortskridande vågor


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Vågrörelser

En vågs utbredningshastighet


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Vågrörelser

Fortskridande vågor


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Vågrörelser

Exempel: Bestäm , , , och .


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Vågrörelser

Exempel: Ljusets våglängd är . Ljuset utförsvängningar på . Vad är ljusets våghastighet?


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Vågrörelser

Transversella vågor


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Vågrörelser

Longitudinella vågor


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Vågrörelser

Longitudinella vågor


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Vågrörelser

Stående vågor i strängar


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Vågrörelser

Stående vågor i strängar


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Vågrörelser

Vågornas utbredningshastighet i en sträng


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Vågrörelser

Exempel

På Anns cello är en sträng 62,5 cm

lång och har grundtonen 148,2 Hz.


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Vågrörelser

  • Exempel

  • Med vilken hastighet utbreder sig vågen längs strängen?

  • Var ska hon placera fingret för att få en grundton med frekvensen 160 Hz?

  • Ann vill stämma om strängen så att den får grundtonen 160 Hz även när hon inte håller fingret på strängen. Hur ska spännkraften i strängen förändras?


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Ljudvågor


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Ljudvågor

Där är temperaturen i kelvin

Exempel:


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Ljudvågor – öppna pipor


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Ljudvågor – öppna pipor


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Ljudvågor – öppna pipor


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Ljudvågor


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Ljudvågor


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Ljudvågor

Rubens rör


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Ljudvågor

För helöppna pipor och slutna pipor är kravet för resonans att deras längd

För halvöppna pipor är kravet för resonans att


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Ljudvågor

Exempel 1:

I ett experiment för att bestämma ljudhastigheten placerar man en högtalare mot öppningen av ett rör som är öppet i bägge ändar. Därefter ökar man frekvensen samtidigt som man lyssnar. Vid vissa frekvenser kommer ljudet från högtalare att förstärkas av röret. Vid ett försök med ett 2,45 m långt rör blev tonen förstärkt vid olika frekvenser. Man prövade alla frekvenser mellan 0 och 300 Hz. Vilket värde på ljudhastigheten gav försöket?

69 Hz

140 Hz

208 Hz

279 Hz


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Ljudvågor

Exempel 2:

I ett avsnitt av TV-programmet Brainiac fick deltagare i en blåsorkester andas in Helium innan de blåste i sina instrument. Hur stor frekvensskillnad kan det maximalt ha gett i en trumpet som i luft har grundtonen 440 Hz?


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Ljudvågor


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Hörsel


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Hörsel


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Hörsel


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Hörsel


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Ljudintensitet


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Ljudintensitet

Attenuering: Dämpning, reducering

T ex attenuering vid ljud i luft är ca vid luftfuktighet.


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Hörsel


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Hörsel


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Ljudnivå


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Ljudnivå

Ljudnivåer brukar normalt anges på 1 m avstånd från det man mäter om inget annat anges.


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Ljud och hörsel

Exempel

Maria väcks av en väckarklocka som står på nattbordet en meter bort. Den tjuter med 70 dB.

Vilken effekt sänder klockan ut?

Vilken ljudnivå hör Mattias som ligger i sängen bredvid? Avståndet från Mattias till klockan är tre meter.


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Dopplereffekt

Dopplereffekt Experiment

Dopplereffekt enligt Sheldon


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Dopplereffekt

Dopplereffekt Experiment


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Dopplereffekt

Dopplereffekt Experiment


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Dopplereffekt

Där är sändarens frekvens, är ljudhastigheten, är mottagarens hastighet och är sändarens hastighet. Hastigheterna och räknas positiv i riktning mot varandra och mäts relativt luften.


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Dopplereffekt

EXEMPEL 1

En ubåt rör sig genom vattnet med hastigheten 10 m/s på jakt efter en jagare. Besättningen registrerar ett ljud med frekvensen 37111 Hz från jagarens sonaranläggning. Av tidigare erfarenhet vet ubåtsbesättningen att jagarens sonar sänder med frekvensen 37012 Hz. Med vilken hastighet rör sig jagaren mot eller från ubåten?


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Snabbare än ljudet

Sonic Booms


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Snabbare än ljudet


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Snabbare än ljudet


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Snabbare än ljudet


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Svävningar


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Svävningar


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Svävningar


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Svävningar


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Svävningar


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Svävningar


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Svävningar


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Svävningar


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Svävningar


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Svävningar


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Svävningar

där är frekvensen hos den ena ljudkällan och är frekvensen hos den andra .


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Svävning

EXEMPEL 2

Joey stämmer sin elbas med hjälp av en stämgaffel med frekvensen 440 Hz. När Joey knäpper på strängen så hör han snabba variationer i ljudstyrkan. När han minskar spänningen i strängen sker variationen i ljudstyrka lite långsammare, bara 4 gånger i sekunden. Vilken frekvens har grundtonen från Joeys sträng?


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Ljud med extrema frekvenser

  • Rena ljud

  • Klang

  • Buller

  • Icke hörbara ljud

    • Infraljud

    • Ultraljud


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Vågor

  • Vattenvågor

  • Snabba och höga vågor

  • Bara ett ytfenomem

  • Vertikala cirkelrörelse

    • Transversella

    • Longitudinella


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Vågor

  • Vattenvågor

  • Ute på havet beror vågornas hastighet på våglängden .

  • När havsvågor närmar sig land, beror vågens hastighet på vattendjupet .


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Vågor

Brytningslagen


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Vågor

  • Exempel:

  • Bestäm infallsvinkeln och brytningsvinkeln.

  • I vilket medium är utbredningshastigheten störst?

  • Bestäm förhållandet mellan vågens utbredningshastighet i de två medierna.


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Vågor

Huygens princip

Alla vågfronter byggs upp av punktkällor som utbreder sig i alla riktningar.


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Vågor - Refraktion


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Vågor - Diffraktion


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Vågor - Diffraktion


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Vågor - Interferens


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Vågor - Interferens


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Vågor - Interferens


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Vågor - Interferens

Konstruktiv interferens då

Destruktiv interferens då

Där är vägskillnaden, är våglängden och


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Vågor

Exempel:

Vi placerar två högtalare mittemot varandra på 2,0 meters avstånd. Högtalarna är kopplade till samma tongenerator och sänder ut ljud med frekvensen 500,0 Hz. En liten mikrofon placeras mittemellan högtalarna. När mikrofonen långsamt för mot det ena högtalaren kan man höra hur ljudet avtar tills ljudnivån är nästan noll för att sedan åter bli starkare.

Förklara fenomenet och beräkna hur långt mikrofonen har flyttats.

Vad skulle hända om vi bytte plats på sladdarna som går till den ena högtalaren?


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Vågor


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Vågor

Exempel:

Två små högtalare och på avståndet från varandra ansluts till samma tongenerator. En mikrofon kopplad till ett oscilloskop registrerar ljudintensiteten längs en rät linje vinkelrät mot symmetrilinjen . Avståndet är . När mikrofonen flyttas från mot , avtar ljudet först från ett maximum till en minimum, därefter ökar det till ett maximum igen för att sedan på nytt avta till ett minimum i . Avståndet är 90 cm. Bestäm ljudets våglängd.


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Vågor


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Jordbävningsvågor


Kapitel 2 ljud och andra mekaniska v gor

Jordbävningsvågor

Energi vid jordbävningar

Där M är magnituden på

richterskalan.


  • Login