Sadržaj
Mehanički valovi su energetski impulsi koji se kreću kroz medij. Oni trenutačno proširuju ili komprimiraju tvar dok prolaze kroz njih, tako da čvrsti, tekući i plinoviti objekti mogu provoditi mehaničke valove, dok ih vakuum uzrokuje da prestanu. Neki primjeri ove vrste vala su potresi, zvuk i valovi oceana. Postoje eksperimenti koji lako pokazuju rad mehaničkog vala, razliku između poprečnih i uzdužnih valova i učinak koji srednji napon ima na njih.
Impulsni val
Vezati uže čvrsto na predmet čvrsto vezan za zid, kao što je ograda. Držite uže i udaljite se od zida dok se uže malo ne olabavi. Brzo ga zamahni gore-dolje, kao da si razbio bič. Primijetite da val putuje dužinom užeta od vaše ruke do zida i natrag. Zid vam "odražava" val. Ako pažljivo gledate, vidjet ćete da je val koji se vraća natrag u vašu ruku obrnuta, zrcalna slika vala koji je putovao prema zidu. Prema Newtonovom Trećem zakonu, kada val udari u zid, on reagira na kretanje guranjem konca u suprotnom smjeru. Ova reakcija zida rezultira inverzijom vala.
Stacionarni val
Vezati konop između dvaju predmeta koji su čvrsto pričvršćeni za zid, a konop se ostavlja lagano popuštenim. Ako uzastopno pomičete užad gore i dolje, valovi će putovati naprijed-nazad između dva objekta. Pokušajte brže i sporije protresti uže. U jednom će trenutku nastati stojeći val, tj. Pojavit će se da se val ne kreće. Duljina ovog tipa vala je jednostavan dio udaljenosti između dva objekta. Na primjer, ako vidite stojeći val s grbom i dolinom, njegova duljina će biti točno udaljenost između objekata. Ako postoje dva vrha i dvije doline, duljina je pola te udaljenosti. Što brže pomičete uže, to ćete vidjeti više stacionarnih valova.
napetost
Izrežite gumenu traku, pretvarajući je u traku, umjesto u krug. Povucite krajeve do točke gdje elastika prestaje popuštati. Napravite pokret na elastici i primjetite da vibrira, iako vrlo sporo. Povucite dalje elastične vrhove, povećavajući napetost i stvorite još jedan pokret. Primjetite da vibrira brže. Što je veća elastičnost, to su vibracije brže.
Uzdužni val
Stavite proljeće igračke na tvrdu površinu i istegnite je između vas i partnera. Ako pomičete oprugu s jedne strane na drugu, rezultat će biti poprečni val, kao i oni koje stvara konop. Povlačenje vrha naprijed i natrag će uzrokovati uzdužni ili kompresijski val. Ovaj tip vala ne uzrokuje pomicanje opruge u stranu; umjesto toga, val se kreće u smjeru duljine opruge, komprimirajući i istežući zavoje. Kao i kod poprečnog vala, uzdužni val reflektira se natrag kada dosegne drugu stranu. Zvučni valovi su valovi kompresije koji se događaju kada se molekule zgnječe i rasprše po zraku.
Zvono u vakuumu
U rukama držite uređaj za vakuumsko zvonce, plus šest-voltnu bateriju i vakuumsku pumpu. Uvjerite se da je poklopac spremnika koji sadrži zvono čvrsto pritegnut. Spojite bateriju na zvono i možete je čuti glasno. Spojite vakuumsku pumpu na crijevo koje treba pričvrstiti na otvor spremnika. Uključite vakuumsku pumpu. Ponovno spojite zvono na bateriju. Kako crpka odvodi zrak iz spremnika, buka zvona postaje sve slabija dok je gotovo nemoguće čuti, iako klapna vidljivo doseže zvono. Odvojite crijevo i odspojite crpku. Kada se zrak vrati u spremnik, ponovno ćete čuti zvono. Mehanički valovi, poput zvuka, trebaju medij kroz koji će putovati. Uklanjanje ovog medija, u ovom slučaju, zraka, zvučni valovi nestaju.
