Juliův vlnostroj

28. březen 2011 | 06.00 |

Ke znázornění vlnění využíváme ve fyzice vlnostroje. Používá se několik typů vlnostrojů podle situace, kterou chceme znázornit. Tak například podélné vlnění se modeluje pružinou zvanou slinky, kterou známe jako dětskou hračku přesypávající se postupně po schodech schodiště směrem dolů. Pružinu buď volně zavěsíme a vychýlením za jeden konec vyrobíme vlnění nebo ji upevníme vodorovně a podélné vlnění pozorujeme při jejím vychýlení jako postupné zhušťování a zřeďování závitů pružiny. Jednotlivé body pružiny kmitají ve směru, kterým vlnění postupuje. Mnohem zajímavější je však Juliův (někdy také psán  jako Juliusův) vlnostroj.

Juliův vlnostroj je tvořen řadou torzních kyvadel. Bývá vyroben z drátu či lanka, na kterém jsou ve stejných vzdálenostech připevněny kolmé příčky, které kmitají jako torzní kyvadla. Tím je zajištěna pružná vazba mezi jednotlivými kyvadly a jednotlivé příčky mohou vykonávat kmity. Příčky jsou všechny stejně dlouhé a jsou k drátu připevněny ve svém středu. Když pootočíme jednou z příček dojde ke zkroucení lanka, které postupně způsobí otočení sousedních příček a tak dochází k šíření postupné příčné vlny. V příčném vlnění kmitají body prostředí kolmo na směr, kterým se vlnění šíří.

Když je krajní příčka volná (tzn. že je nepřipevněná),  pak dochází na konci vlnostroje  k odrazu vlnění se stejnou fází. Zpětný pohyb posledních příček jde stejným směrem jako předchozí prošlé vlnění.

Když je krajní příčka upevněná, dochází k odrazu vlnění na pevném konci s opačnou fází. Vlna postupující zpět točí příčkami v opačném směru než vlna, která předtím tímto místem postupovala.

Periodickým působením na jeden konec vlnostroje, například motorkem, může vzniknout skládáním vlnění stojaté vlnění. 
Po odrazu vlnění  totiž dochází ke skládání vlnění s novou přicházející vlnou. Při určitých frekvencích, dochází k tomu, že se potkají dva vrchy vln a vznikne stojaté vlnění. Stojaté vlnění poznáme tak, že vlna nepostupuje prostředím a má stále ve stejných místech uzly (místa, kde nekmitá) a v jiných místech kmitny (místa s největší výchylkou). Uzly vzniknou tam, kde se potká důl vyslané a odražené vlny a kmitny vzniknou tam, kde se potkají jejich vrchy. V uzlech se příčky téměř neotáčejí naopak v kmitnách se otáčí velmi intenzivně.

Zpět na hlavní stranu blogu

Hodnocení

1 · 2 · 3 · 4 · 5
známka: 1 (2x)
známkování jako ve škole: 1 = nejlepší, 5 = nejhorší

Komentáře