Mehanički talas — šta putuje, a čestice ostaju na mestu?

Talas je prenošenje oscilacija (i energije) kroz sredinu dok čestice ostaju da osciluju oko svojih položaja; transverzalni i longitudinalni talasi, mehanički talas ne ide kroz vakuum, talasna dužina λ = v·T i veza brzine, talasne dužine i frekvencije v = λ·ν.

Nikola Stanković

Čas nije dostupan za štampu. Otvori ga na sajtu: https://dopetice.com/cas/73

Video

Marko baci kamen u jezero i krugovi se šire ka obali. Ali plovak na vodi samo poskakuje gore-dole — ne putuje ka obali. Šta onda putuje talasom, ako voda ostaje na mestu? Pogledaj video, pa nastavi čas.

Pojmovi

Šta je talas: Talas je prenošenje oscilacija kroz sredinu. Čestice sredine se NE premeštaju sa talasom — svaka samo osciluje oko svog ravnotežnog položaja. Talas kroz prostor prenosi oscilacije, a time i energiju.
Transverzalni (poprečni) talas: Kod transverzalnog talasa čestice osciluju normalno (pod pravim uglom) na pravac prostiranja talasa — kao talas duž zategnutog konopca kad gore-dole mrdaš kraj. Transverzalni talasi se prenose samo kroz čvrsta tela (i po površini vode).
Longitudinalni (uzdužni) talas: Kod longitudinalnog talasa čestice osciluju u pravcu prostiranja talasa — kao kad sabijaš i isežeš oprugu. Sredina se naizmenično zgušnjava i razređuje. Longitudinalni talasi se prenose kroz sva agregatna stanja (čvrsto, tečno, gasovito).
Mehanički talas: Mehanički talas je prenošenje mehaničkih oscilacija čestica kroz prostor. Pošto mora da ima čestice koje osciluju, mehanički talas se NE može prostirati kroz vakuum. (Zvuk je mehanički talas; svetlost nije.)
Izvor talasa i frekvencija: Izvor talasa je oscilator čije se oscilacije šire kroz prostor. Sve čestice talasa osciluju istim periodom i frekvencijom — jednakim periodu i frekvenciji izvora. Dakle, frekvencija talasa zavisi od izvora.
Talasna dužina: Talasna dužina $\lambda$ (čita se „lambda“) je put koji talas pređe za vreme jednog perioda. To je i rastojanje dva susedna brega (ili dva susedna zgušnjenja): $\lambda = v \cdot T$.
Brzina, talasna dužina i frekvencija: Pošto talas za jedan period pređe jednu talasnu dužinu, brzina talasa je $v = \dfrac{\lambda}{T} = \lambda \cdot \nu$. Pri prelasku u drugu sredinu frekvencija se ne menja (zavisi od izvora), pa talas ima veću talasnu dužinu tamo gde se kreće brže.

Formule

Brzina talasa

v = \lambda \cdot \nu = \frac{\lambda}{T}

Oznaka	Šta znači	Jedinica
$v$	brzina talasa	m/s
$\lambda$	talasna dužina	m
$\nu$	frekvencija	Hz
$T$	period	s

$\nu = \dfrac{1}{T}$. Frekvencija zavisi od izvora i ne menja se pri prelasku u drugu sredinu.

Talasna dužina

\lambda = v \cdot T

Oznaka	Šta znači	Jedinica
$\lambda$	talasna dužina	m
$v$	brzina talasa	m/s
$T$	period	s

Put koji talas pređe za jedan period; rastojanje dva susedna brega.

Pitanja

Pitanje 1 od 10

1. Šta je talas?

2. Da li se čestice sredine premeštaju sa talasom?

3. Šta talas prenosi kroz prostor?

4. Kod transverzalnog talasa čestice osciluju:

5. Kod longitudinalnog talasa čestice osciluju:

6. Kroz koja agregatna stanja se prenose longitudinalni talasi?

7. Zašto mehanički talas ne može kroz vakuum?

8. Od čega zavisi frekvencija talasa?

9. Šta je talasna dužina λ?

10. Veza brzine, talasne dužine i frekvencije je:

Rešeni zadaci

Zadatak 1

Talas ima talasnu dužinu 3 m i frekvenciju 4 Hz. Kolika mu je brzina?

$v = \lambda \cdot \nu = 3\ \mathrm{m} \cdot 4\ \mathrm{Hz} = 12\ \mathrm{m/s}$

Talasnu dužinu pomnožimo frekvencijom.

Odgovor: Brzina talasa je 12 m/s.

Zadatak 2

Talas se kreće brzinom 20 m/s i ima frekvenciju 5 Hz. Kolika mu je talasna dužina?

$\lambda = \dfrac{v}{\nu} = \dfrac{20\ \mathrm{m/s}}{5\ \mathrm{Hz}} = 4\ \mathrm{m}$

Brzinu podelimo frekvencijom.

Odgovor: Talasna dužina je 4 m.

Zadatak 3

Zašto plovak na vodi samo poskakuje, iako se talas kreće ka obali?

Čestice vode (i plovak) samo osciluju oko svog položaja.

Ne putuju sa talasom.
Talas prenosi samo oscilacije i energiju.

Zato se krug širi, a voda ostaje na mestu.

Odgovor: Jer talas prenosi oscilacije, a ne same čestice.

Test

Kod računskih zadataka reši u svesci i upiši rezultat (decimalni broj sa zarezom, npr. 2,5), a kod ostalih izaberi tačan odgovor.

Zadatak 1

Talas ima talasnu dužinu 5 m i frekvenciju 5 Hz. Kolika mu je brzina?

Zadatak 2

Talas se kreće brzinom 12 m/s i ima frekvenciju 12 Hz. Kolika mu je talasna dužina?

Zadatak 3

Talas se kreće brzinom 40 m/s i ima talasnu dužinu 4 m. Kolika mu je frekvencija?

Zadatak 4

Talas na konopcu: mrdaš kraj gore-dole, a talas putuje vodoravno. Koja je to vrsta talasa?

Zadatak 5

Zašto zvuk (mehanički talas) ne možeš čuti u svemiru (vakuumu)?

Bravo, čas je završen!

—pitanja iz prve

—zadataka na testu

Želiš sertifikat? Napravi besplatan nalog, pa uradi test još jednom (treba bar 3 od 5 tačno). Rezultati se tada čuvaju, a sertifikat možeš da odštampaš ili podeliš.

Napravi besplatan nalog

Sledeći čas: 6. Zvuk — zašto grmljavinu čuješ tek posle munje?

Još časova — Nikola Stanković

Fizika 8. razred · 8. čas

Mehanički talas — šta putuje, a čestice ostaju na mestu?

🎬 Video

📖 Pojmovi

🧮 Formule

❓ Pitanja

✏️ Rešeni zadaci

📝 Test