8. Mekaaninen aaltoliike Flashcards
(7 cards)
Mitä on mekaaninen aaltoliike? Miten se syntyy?
Mekaaninen aaltoliike on jaksollista liikettä, joka etenee väliaineessa. Aalto syntyy, kun värähtelyn aiheuttama jaksollisesti toistuva häiriö alkaa edetä väliaineessa.
Aalto kuljettaa mukanaan energiaa, mutta itse väliaine ei liiku. Yksittäiset värähtelijät, eli välaineen rakenneosat, värähtelevät omien tasapainoasemiensa ympärillä, kun pulssi ohittaa ne. Värähtely välittyy seuravaalle rakenneosalle ja syntyy aalto.
Mistä väliaineessa etenevän aallon nopeus riippuu?
Väliaineessa etenevän aallon nopeus riippuu värähtelijöiden välisestä vuorovaikutuksesta. Mikäli vuorovaikutus mahdollistaa energian nopean siirtymisen värähtelijältä toiselle, aalto etenee väliaineessa nopeasti. Aallon nopeus on eri väliaineissa yleensä erilainen.
Mitä ovat pitkittäiset ja poikittaiset aallot? Missä niitä esiintyy?
Poikittaisessa aaltoliikkeessä värähtely tapahtuu aallon etenemissuuntaan nähden kohtisuorassa suunnassa. Pitkittäisessä aaltoliikkeessä värähtely tapahtuu puolestaan aallon etenemissuunnassa.
Kiinteissä aineissa esiintyy sekä pitkittäistä että poikittaista aaltoliikettä, mutta nesteissä ja kaasuissa voi edetä vain pitkittäinen aalto.
Millaista on aaltoliike vedessä?
Kun aalto etenee vedessä, yksittäiset värähtelijät, tässä tapauksessa vesimolekyylit, liikkuvat pinnan lähellä ympyrän muotoista rataa ja syvemmällä ellipsin muotoista rataa. Veden sisällä aallot ovat pitkittäisiä, mutta veden pinnassa aallot ovat yhdistelmä pitkittäistä ja poikittaista aaltoliikettä.
Määrittele lyhyesti: amplitudi, aallonpituus, jaksonaika, taajuus.
Amplitudi A: Värähtelijän suurin poikkeama tasapainoasemasta.
Aallonpituus (lambda): Aallon kahden peräkkäisen samanvaiheisen värähtelijän välinen etäisyys. (=> Jos värähtely ei vaimene, samassa vaiheessa olevat värähtelijät ovat yhtä kaukana tasapainoasemasta ja liikkuvat samaan suuntaan)
Jaksonaika T: Aika, jonka kuluessa aalto etenee yhden aallonpituuden mittaisen matkan.
Taajuus f: Ilmaisee, kuinka monta värähdystä tapahtuu yhdessä aikayksikössä.
Mitä tarkoitetaan interferenssillä?
Interferenssi tarkoittaa kahden tai useamman aallon yhteisvaikutusta, jossa yksittöiset aallot yhdistyvät summa-aalloksi. Interferenssissä syntyvä summa-aalto voidaan määrittää superpositioperiaatteen avulla, eli laskemalla yhteen yksittäisten värähtelijöiden hetkelliset poikkeamat tasapainoasemasta.
Mitä tarkoitetaan vahvistavalla ja heikentävällä interferenssillä?
Kun kohtaavien aaltojen poikkeamat tasapainoasemasta ovat samansuuntaiset, syntyy vahvistava interferenssi. Tällöin muodostuvan summa-aallon amplitudi on suurempi kuin yksittäisen aallon amplitudi.
Kun kohtaavien aaltojen poikkeamat tasapainoasemasta ovat vastakkaissuuntaiset, syntyy heikentävä interferenssi. Tällöin muodostuvan summa-aallon amplitudi on pienempi kuin yksittäisen aallon amplitudi.
