Όταν ο οικοδόμος χτυπάει με το σφυρί το άκρο της ράβδου κάθετα στη ράβδο, θα δημιουργηθούν κύματα γιατί τα σωματίδια της ράβδου θα ταλαντώνονται στη διεύθυνση διάδοσης του κύματος, δημιουργώντας και .
Όταν με το σφυρί χτυπάει το άκρο της ράβδου παράλληλα στη ράβδο, θα δημιουργηθούν κύματα γιατί τα σωματίδια της ράβδου θα ταλαντώνονται στη διεύθυνση διάδοσης του κύματος, δημιουργώντας και .
Κάπου μακριά μας εκδηλώνεται μια πολύ μεγάλη έκρηξη. Στις παρακάτω ερωτήσεις να κυκλώσεις το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.
Πρώτα αισθανόμαστε τη δόνηση του εδάφους και μετά ακούμε τον κρότο διότι:
Συμπλήρωσε τις λέξεις που λείπουν από το παρακάτω κείμενο έτσι ώστε οι προτάσεις που προκύπτουν να είναι επιστημονικά ορθές:
α. Κύματα δημιουργούνται όταν ένα σύστημα από την κατάσταση του και μεταφέρεται από μια περιοχή του συστήματος σε μια άλλη. Τα κύματα που μεταφέρουν μηχανική ενέργεια ονομάζονται κύματα. Τα κύματα έχουν δύο βασικά κοινά χαρακτηριστικά: α) Διαδίδονται μέσα στα μέσα και όχι στο β) Μεταφέρουν χωρίς να μεταφέρουν
β. Ανάλογα με τον τρόπο των σωματιδίων του μέσου ενός κύματος διακρίνουμε δύο βασικούς τύπους κυμάτων: α) Το κύμα όπου τα του μέσου ταλαντώνονται κάθετα στη του κύματος. Τα κύματα αυτά διαδίδονται μόνο στα σώματα και κατά τη διάδοσή τους σχηματίζονται και β) Το κύμα όπου τα του μέσου ταλαντώνονται παράλληλα στη του κύματος. Τα κύματα αυτά διαδίδονται στα , και σώματα και κατά τη διάδοσή τους σχηματίζονται και
γ. Στο εγκάρσιο κύμα το ισούται με την απόσταση δύο διαδοχικών κοιλάδων ή ορέων. Στο διάμηκες κύμα το ισούται με την απόσταση δύο διαδοχικών ή .
δ. Η ταχύτητα διάδοσης του κύματος σ’ ένα μέσο ισούται με το της επί το . Η σχέση αυτή ονομάζεται της . Η ταχύτητα δεν εξαρτάται από το του κύματος. Εξαρτάται από τις του μέσου διάδοσης. Στο ίδιο μέσο διάδοσης τα κύματα διαδίδονται με ταχύτητα απ’ ό,τι τα διαμήκη.
5.1 Κύματα δημιουργούνται όταν ένα σύστημα διαταράσσεται από την κατάσταση ισορροπίας και ενέργεια μεταφέρεται από μία περιοχή του συστήματος σε μία άλλη. Τα κύματα που μεταφέρουν μηχανική ενέργεια ονομάζονται μηχανικά κύματα. Έχουν δύο βασικά κοινά χαρακτηριστικά:
α) Διαδίδονται μόνο στα υλικά μέσα, όχι στο κενό.
β) Μεταφέρουν μηχανική ενέργεια, όχι ύλη.
Ανάλογα με τον τρόπο ταλάντωσης των σωματιδίων τα κύματα χωρίζονται σε εγκάρσια και διαμήκη:
Εγκάρσιο κύμαΔιάμηκες κύμαΕπιφανειακό κύμα
Εγκάρσιο λέγεται το κύμα όπου τα σωματίδια του μέσου ταλαντώνονται κάθετα στη διεύθυνση διάδοσης του κύματος.
Τα εγκάρσια κύματα διαδίδονται μόνο στα στερεά. Στα κύματα αυτά σχηματίζονται όρη και κοιλάδες:
Διάμηκες λέγεται το κύμα όπου τα σωματίδια του μέσου ταλαντώνονται παράλληλα στη διεύθυνση διάδοσης του κύματος.
Τα διαμήκη κύματα διαδίδονται στα στερεά στα υγρά και στα αέρια. Στα κύματα αυτά σχηματίζονται πυκνώματα και αραιώματα:
Επιφανειακό λέγεται το κύμα που σχηματίζεται στην επιφάνεια ενός μέσου (πχ θαλάσσια κύματα, σεισμικά κύματα). Τα σωματίδια εκτελούν κυκλικές κινήσεις, επομένως αποτελούν ένα συνδυασμό εγκάρσιων και διαμήκων κυμάτων.
5.2 Μία πηγή που ταλαντώνεται μεταφέρει ενέργεια χωρίς να μεταφέρει ύλη.
5.3 Τα χαρακτηριστικά μεγέθη που περιγράφουν τα κύματα, είναι αυτά των ταλαντώσεων των σωματιδίων του μέσου τους και επιπλέον η ταχύτητα και το μήκος κύματος:
Συχνότητα
Συχνότητα f του κύματος είναι η συχνότητα της ταλάντωσης των σωματιδίων του μέσου.
Μονάδα μέτρησης SI: 1Hz
Περίοδος
Περίοδος T του κύματος είναι η περίοδος της ταλάντωσης των σωματιδίων του μέσου.
Μονάδα μέτρησης SI: 1s
Πλάτος
Πλάτος του κύματος είναι το πλάτος της ταλάντωσης των σωματιδίων του μέσου. Όσο μεγαλύτερο είναι το πλάτος τόσο μεγαλύτερη είναι και η ενέργεια.
Μονάδα μέτρησης SI: 1m
Μήκος κύματος
Στο εγκάρσιο κύμα, μήκος κύματος ονομάζεται η απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών ορέων ή κοιλάδων. Στο διάμηκες κύμα, μήκος κύματος ονομάζεται η απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών πυκνωμάτων ή αραιωμάτων.
Μονάδα μέτρησης SI: 1m
Ταχύτητα
Ταχύτητα διάδοσης του κύματος σε ένα μέσο ονομάζεται το γινόμενο συχνότητας επί το μήκος κύματος. (Θεμελιώδης νόμος της Κυματικής)
υ=λf
Η ταχύτητα
α) δεν εξαρτάται από το πλάτος ταλάντωσης
β) εξαρτάται μόνο από το μέσο διάδοσης.