Page 119 - fizika_VII_LM

6. FEJEZET Mechanikai jelenségek. Mechanikai hullámok. A hang 117

⚫ Mit veszel észre?
a. Az A pontban keltett perturbáció (zavar) a rugó másik vége felé terjed,
miközben a rugó menetei összenyomódnak és eltávolodnak (6. ábra). A színes
papír a rugó mentén előre-hátra rezeg a kezdeti helyzete körül.
b. Az A pontban keltett perturbáció (zavar) ezúttal hullámhegyeket és hul-
lámvölgyeket létrehozva terjed a rugó másik vége felé (7. ábra). A színes papír
a rugó mentén le-fel rezeg a kezdeti helyzete körül. 4. ábra – A rugó kezdeti állapota,
illetve a kéz mozgási iránya a
⚫ Hogyan magyarázod? perturbáció keltéséhez (a)
A kezünk rezgőmozgása valamely (BC vagy DE) irányba a rugó kezünkben
tartott menetét is ugyanabba az irányba mozgatja. Mivel a rugó rugalmas közeg,
egy adott menet rezgése a szomszédos meneteket is rezgésre készteti, így a kez-
deti perturbáció (zavar) a rugóban pontról-pontra halad előre.

2. Milyen gyorsan terjed egy perturbáció?

⚫ Szükséged lesz: egy mobiltelefonra. 5. ábra – A rugó kezdeti állapota,
illetve a kéz mozgási iránya a
⚫ Mit kell tenned? perturbáció keltéséhez (b)
A kísérlet rögzítéséhez állítsd a mobiltelefonodat „lassított felvétel” módba.
Kapcsold be a kamerát a kísérlet minden egyes szakaszának kezdetén, a végén
pedig nézd meg és elemezd az elkészített felvételeket.
Állíts sorba 10-15 tanulót úgy, hogy a tenyerüket az előttük lévő osztálytár- 6. ábra – A longitudinális (hosz-
suk hátához nyomják. Képzeld el, hogy ez a sor egy rugalmas közegben lévő szanti) hullám terjedése
részecskékből álló lánc (8. ábra).
Attól függően, hogy melyik halmazállapotot akarjuk modellezni, változtasd
meg a két egymás utáni tanuló közötti távolságot az alábbiak szerint:
a. egy kar hosszúságra a gázhalmazállapot esetén; 7. ábra – A transzverzális
b. félkar hosszúságra a folyékony halmazállapot esetén; (keresztirányú) hullám terjedése
c. negyedkar hosszúságra a szilárd halmazállapot esetén.
Zavard meg a lánc egyensúlyát úgy, hogy tolóerővel hatsz a sor mentén a
lánc első „részecskéjére”.
⚫ Mit veszel észre?
A keletkezett zavar a sor mentén „egyik gyermektől a másikig” terjed,
a lánc másik vége felé. Amikor a zavar eléri az egyik tanulót, a teste a per-
turbáció irányába mozdul el, de a lábai eredeti helyzetükben maradnak (9. 8. ábra – A diákok, amint egy
ábra). A test ezután az ellenkező irányba mozdul el, enyhe rezgőmozgást rugalmas közegben lévő részecskék
végezve az egyensúlyi helyzete körül. Végül az egész test visszatér a kiin- „láncát” modellezik.
dulási helyzetébe.
A perturbáció leggyorsabban a c esetben, leglassabban pedig az a esetben
terjed.
⚫ Hogyan magyarázod?
A zavarforrás energiát ad át a „közeg részecskéinek”. Ezek egymás után
rezegni kezdenek az egyensúlyi helyzetük körül, és továbbadják ezt az ener-
giát, amint a zavaró hatás (perturbáció) eléri őket. 9. ábra – Az energia egyik gyermektől
Ha a részecskék közelebb vannak egymáshoz, a zavar gyorsabban terjed a másikig, a sor egyik végétől a
egyik részecskéről a másik részecskére. másikig terjed.