Kasutaja:Tiuks:Füüsika

Allikas: Vikipeedia

Sisukord

[redigeeri] Mõisted

Aine, mis kannab heli nimetatakse keskkonnaks ja heli kiirus sõltub keskkonna tihedusest.

[redigeeri] Võnkumine

Selliseid võnkumisi, kus taastav jõud on võrdeline hälbega, nimetatakse harmoonilisteks võnkumisteks ja sellist süsteemi harmooniliseks ostsillaatoriks.

Harmoonilise ostsillatori liikumisvõrrand:
d2x/dt2 +k/m x = 0

See on diferentsiaalvõrrand. Selle võrrandi lahend määrab ära, kuidas võnkuva keha hälve oleneb ajast.

Lahendiks on siinus- või koosinusfunktsioon x = A sin ωt

ω = 2πf = 2π/T

Harmoonilised võnkumised on igasugused võnkumised kui võnkeamplituud on väike. Harmooniliseks võib lugeda nii matemaatilise pendli, kui elektroni võnkumist võnkeringis, nii pillikeele kui iooni võnkumist võresõlmes. Harmooniliselt võnguvad ka elektri- ja magnetväli valguslaines.

[redigeeri] Laine

Laine on võnkumiste levimine. Lainet põhjustab võnkeallika võnkumine. Kui võnkeallikas võngub harmooniliselt, siis on ka tekkiv laine harmooniline, ehk teisiti öeldes, laine profiiliks on sinusoid. Laineid saab tekitada ka gaasis, näiteks õhus. Laineallikaks on sel juhul heliallikas, mis paneb õhuosakesed võnkuma. Tekkivad õhu tiheduse muutused hakkavad ruumis levima lainena. Kui heliallikas võngub harmooniliselt, siis on ka tekkiv laine harmooniline.

Harmoonilise lainega saab kirjeldada ka valgust. Valguslaines muutuvad sinusoidaalselt nii elektri kui magnetväli. Nende võnkumised toimuvad teineteisega ristsuundades ja kanduvad ruumis edasi, moodustades valguslaine.

laine põhitunnuseks on energia edasikandmine. Näiteks helilaine kannab edasi helienergiat (muidu me ei kuuleks heli), valguslaine kannab edasi valgusenergiat (muidu me ei näeks valgust).

[redigeeri] Helilaine

Helilaine on pikilaine, mis seisneb õhu perioodilises tihenemises ja hõrenemises, mis levib ruumis. Heli poolt tekitatavat rõhkude vahet nimetatakse helirõhuks ja heli poolt ajaühikus läbi laine levimise suunaga risti oleva pinnaühiku kantavat energiat energiatiheduseks ehk (füüsikaliseks) helitugevuseks. Kuulmisaistingu tekitab õhus või vees leviva elastsuslaine poolt kuulmekilele avaldatav rõhk. Kuuldepiirkonda piirab madalate energiate poolt kõrva tundlikkus ja kõrgete poolt valulävi, millest suurema rõhu toimel tekib valuaisting.

[redigeeri] Mehaanika

Kui elastse tahke keha mingis punktis (näit. välispinna mingil väikesel pinnatükil) tekitada lokaalne deformatsioon, siis hakkab see levima igas suunas. Lokaalselt deformeeritud ruumalas olevad molekulid mõjutavad naabreid, need oma naabreid jne. Deformatsiooninähtuse levimise kiirust nimetatakse helikiiruseks vh.

[redigeeri] Hüdromehaanika

Vedelikel ja gaasidel puudub kujuelastsus, nihkedeformatsioonil ei teki elastseid tangentsiaalpingeid; on aga olemas ruumelastsus – kokkusurumisel tekib igal mõeldaval keskkonnaosade lahutuspinnal aine sisse suunatud normaalpinge – rõhu - muutus, mis on võrdeline ruumala suhtelise muutusega: Δp=-K ΔV/V . K on ruumelastsuse tegur