KAPITEL 2
Download
1 / 97

KAPITEL 2 LJUD OCH ANDRA MEKANISKA VÅGOR - PowerPoint PPT Presentation


  • 210 Views
  • Uploaded on

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?.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'KAPITEL 2 LJUD OCH ANDRA MEKANISKA VÅGOR' - trang


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 VÅGOR


FJÄDRAR

Hookes lag:

Fjäderkonstanten

förändring av fjäderns längd



Exempel:

Hur mycket förlängs fjädern?

Hur mycket är den maximala hastigheten som lådbilen kan få?

Skulle hastiheten bli större om man haft kraftigare fjäder?


Vågrörelser

Pulser som reflekteras


Vågrörelser

Pulser som reflekteras


Vågrörelser

Pulser som möts


Vågrörelser

Pulser som möts - Superposition


Vågrörelser

a) b) c) d)


Vågrörelser

Pulser som reflekteras


Vågrörelser

Fortskridande vågor


Vågrörelser

Fortskridande vågor


Vågrörelser

Fortskridande vågor


Vågrörelser

Fortskridande vågor


Vågrörelser

Fortskridande vågor


Vågrörelser

En vågs utbredningshastighet


Vågrörelser

Fortskridande vågor


Vågrörelser

Exempel: Bestäm , , , och .


Vågrörelser

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


Vågrörelser

Transversella vågor


Vågrörelser

Longitudinella vågor


Vågrörelser

Longitudinella vågor


Vågrörelser

Stående vågor i strängar


Vågrörelser

Stående vågor i strängar


Vågrörelser

Vågornas utbredningshastighet i en sträng


Vågrörelser

Exempel

På Anns cello är en sträng 62,5 cm

lång och har grundtonen 148,2 Hz.


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?



Ljudvågor

Där är temperaturen i kelvin

Exempel:


Ljudvågor – öppna pipor


Ljudvågor – öppna pipor


Ljudvågor – öppna pipor




Ljudvågor

Rubens rör


Ljudvågor

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

För halvöppna pipor är kravet för resonans att


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


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?








Ljudintensitet

Attenuering: Dämpning, reducering

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





Ljudnivå

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


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.


Dopplereffekt

Dopplereffekt Experiment

Dopplereffekt enligt Sheldon


Dopplereffekt

Dopplereffekt Experiment


Dopplereffekt

Dopplereffekt Experiment


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.


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?


Snabbare än ljudet

Sonic Booms















Svävningar

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


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?


Ljud med extrema frekvenser

  • Rena ljud

  • Klang

  • Buller

  • Icke hörbara ljud

    • Infraljud

    • Ultraljud


Vågor

  • Vattenvågor

  • Snabba och höga vågor

  • Bara ett ytfenomem

  • Vertikala cirkelrörelse

    • Transversella

    • Longitudinella


Vågor

  • Vattenvågor

  • Ute på havet beror vågornas hastighet på våglängden .

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


Vågor

Brytningslagen


Vågor

  • Exempel:

  • Bestäm infallsvinkeln och brytningsvinkeln.

  • I vilket medium är utbredningshastigheten störst?

  • Bestäm förhållandet mellan vågens utbredningshastighet i de två medierna.


Vågor

Huygens princip

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








Vågor - Interferens

Konstruktiv interferens då

Destruktiv interferens då

Där är vägskillnaden, är våglängden och


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?



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.




Jordbävningsvågor

Energi vid jordbävningar

Där M är magnituden på

richterskalan.


ad