ogarniam.edu.pl
Klasa
Zacznij naukę →Zacznij →

ogarniam.edu.pl · Fizyka · Fale i optykaklasa 2 LO · fiszki i quiz: ogarniam.edu.pl/lo/2/fizyka/fala-i-transport-energii/

Fizyka · Fale i optyka · kl. 2

Fala i transport energii

Fala biegnie przez ośrodek i niesie energię, ale sam ośrodek zostaje na miejscu – spławik na wodzie tylko buja się w górę i w dół, a fala płynie dalej.

ok. 3 min czytania9 fiszek8 pytań w quizie🔊 Posłuchaj notatki

1Czym jest fala

  • Fala to zaburzenie rozchodzące się w przestrzeni, które przenosi energię bez trwałego przemieszczania ośrodka. Cząstki ośrodka tylko drgają wokół swoich położeń równowagi.
  • Fale mechaniczne (na wodzie, na linie, dźwięk) potrzebują ośrodka. Fale elektromagnetyczne (światło, fale radiowe) rozchodzą się także w próżni.
  • Czoło (powierzchnia) falowe łączy punkty drgające zgodnie, w tej samej fazie. Promień to linia prostopadła do czół, wskazująca kierunek rozchodzenia się fali.
  • Wokół punktowego źródła czoła są okręgami (fala na wodzie po wrzuceniu kamienia) albo sferami (dźwięk w powietrzu); daleko od źródła są w przybliżeniu płaskie.

2Fala podłużna i poprzeczna

  • Fala podłużna – cząstki drgają wzdłuż kierunku rozchodzenia się fali, np. dźwięk w powietrzu (zagęszczenia i rozrzedzenia).
  • Fala poprzeczna – cząstki drgają prostopadle do kierunku rozchodzenia się fali, np. fala na linie. Światło też jest falą poprzeczną (drgają w nim pola elektryczne i magnetyczne).
λkierunek falifala poprzeczna: drgania prostopadłe do kierunku faliλzagęszczeniezagęszczenierozrzedzeniekierunek falidrganiafala podłużna: drgania wzdłuż kierunku fali
Fala poprzeczna (drgania prostopadłe do kierunku fali) i podłużna (drgania wzdłuż); λ to odległość między sąsiednimi grzbietami lub zagęszczeniami
Uwaga na błąd

„fala niesie ze sobą cząstki ośrodka”

Fala niesie energię, a cząstki drgają w miejscu.

Sprawdź, czy rozumiesz

Co to jest czoło falowe?

3Prędkość, długość i częstotliwość

  • Oznaczenia: v – prędkość fali [m/s]; λ – długość fali [m]; f – częstotliwość [Hz]; T – okres [s].
  • Długość fali λ to odległość między najbliższymi punktami drgającymi zgodnie, np. między sąsiednimi grzbietami albo zagęszczeniami. W czasie jednego okresu fala przebiega drogę λ.
Zapamiętaj

v = λ · f = λ przez T. Częstotliwość wyznacza źródło: przy przejściu fali do innego ośrodka f się nie zmienia, a zmieniają się v i λ.

  • Przykład. Dane: v = 340 m/s, f = 170 Hz. Szukane: λ.
  • Wzór: λ = v przez f.
  • Obliczenia: λ = 340 m/s przez 170 Hz = 2 m.
  • Odpowiedź: długość fali wynosi 2 m.

✎Ściąga: Fala i transport energii

Najważniejsze w pigułce – przeczytaj tuż przed kartkówką lub sprawdzianem.

  • v = λ · f = λ przez T. Częstotliwość wyznacza źródło: przy przejściu fali do innego ośrodka f się nie zmienia, a zmieniają się v i λ.
  • Fala to zaburzenie rozchodzące się w przestrzeni, które przenosi energię bez trwałego przemieszczania ośrodka. Cząstki ośrodka tylko drgają wokół swoich położeń równowagi.
  • Fale mechaniczne (na wodzie, na linie, dźwięk) potrzebują ośrodka. Fale elektromagnetyczne (światło, fale radiowe) rozchodzą się także w próżni.
  • Czoło (powierzchnia) falowe łączy punkty drgające zgodnie, w tej samej fazie. Promień to linia prostopadła do czół, wskazująca kierunek rozchodzenia się fali.
  • Fala podłużna – cząstki drgają wzdłuż kierunku rozchodzenia się fali, np. dźwięk w powietrzu (zagęszczenia i rozrzedzenia).
  • Fala poprzeczna – cząstki drgają prostopadle do kierunku rozchodzenia się fali, np. fala na linie. Światło też jest falą poprzeczną (drgają w nim pola elektryczne i magnetyczne).
  • Oznaczenia: v – prędkość fali [m/s]; λ – długość fali [m]; f – częstotliwość [Hz]; T – okres [s].
  • Długość fali λ to odległość między najbliższymi punktami drgającymi zgodnie, np. między sąsiednimi grzbietami albo zagęszczeniami. W czasie jednego okresu fala przebiega drogę λ.

?Quiz: powtórz przed kartkówką

8 pytań w stylu kartkówki i sprawdzianu. Odpowiedz w myślach, potem sprawdź odpowiedź. Rozwiąż quiz z wynikiem – każda odpowiedź ma wyjaśnienie.

  1. Co przenosi fala mechaniczna?

    1. ATylko cząstki ośrodka
    2. BTylko pęd, bez energii
    3. CMaterię razem z energią
    4. DEnergię, bez trwałego przemieszczania ośrodka
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: Energię, bez trwałego przemieszczania ośrodka – Cząstki ośrodka drgają wokół położeń równowagi, a przez ośrodek biegnie zaburzenie niosące energię.

  2. Który przykład to fala podłużna?

    1. AŚwiatło
    2. BDźwięk w powietrzu
    3. CFala na rozciągniętej linie
    4. DFala radiowa
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: Dźwięk w powietrzu – W dźwięku cząstki powietrza drgają wzdłuż kierunku rozchodzenia się fali; światło i fale radiowe są poprzeczne.

  3. Fala poprzeczna to taka, w której drgania są

    1. Arównoległe do kierunku rozchodzenia się fali
    2. Bmożliwe tylko w próżni
    3. Czawsze wolniejsze od fali
    4. Dprostopadłe do kierunku rozchodzenia się fali
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: prostopadłe do kierunku rozchodzenia się fali – Z definicji w fali poprzecznej kierunek drgań jest prostopadły do kierunku rozchodzenia się.

  4. Dźwięk o częstotliwości 170 Hz rozchodzi się z prędkością 340 m/s. Ile wynosi długość fali?

    1. A57 800 m
    2. B0,5 m
    3. C170 m
    4. D2 m
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: 2 m – λ = v/f = 340 m/s / 170 Hz = 2 m; wynik 0,5 m to odwrócony wzór (f/v).

  5. Fala na wodzie ma długość 0,5 m i okres 2 s. Ile wynosi jej prędkość?

    1. A0,25 m/s
    2. B0,5 m/s
    3. C4 m/s
    4. D1 m/s
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: 0,25 m/s – v = λ/T = 0,5 m / 2 s = 0,25 m/s.

  6. Fala przechodzi z jednego ośrodka do drugiego. Która wielkość się nie zmienia?

    1. APrędkość i długość fali
    2. BPrędkość
    3. CDługość fali
    4. DCzęstotliwość
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: Częstotliwość – Częstotliwość wyznacza źródło; prędkość i długość fali zmieniają się razem, bo v = λf.

  7. Co to jest czoło falowe?

    1. APowierzchnia łącząca punkty drgające w tej samej fazie
    2. BLinia pokazująca kierunek rozchodzenia się fali
    3. CNajszybszy fragment fali
    4. DNajwyższy punkt fali
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: Powierzchnia łącząca punkty drgające w tej samej fazie – Czoło falowe łączy punkty drgające zgodnie, a promień (kierunek fali) jest do niego prostopadły.

  8. Jak zmieni się długość fali, gdy przy tej samej prędkości zwiększymy częstotliwość?

    1. AZmaleje
    2. BZrówna się z amplitudą
    3. CNie zmieni się
    4. DWzrośnie
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: Zmaleje – Z v = λf wynika λ = v/f, więc przy większej f długość fali maleje.

Cały dział „Fale i optyka”: ściąga i próbny sprawdzian →

Kartkówka albo sprawdzian już blisko?

Rozwiąż quiz z wynikiem i powtórz materiał na fiszkach. Każda odpowiedź ma wyjaśnienie, a postęp zapisuje się bez zakładania konta.

Więcej: Fizyka, klasa 2