Стојећи вал

Извор: Wikipedija
Пређи на навигацију Пређи на претрагу
Анимација стојећег таласа (црвено) насталог суперпозицијом лево путујућег (плаво) и десно путујућег (зелено) вала

Стајаћи, стојећи, стојни или стационарни вал, је вал који осцилира у времену, али чији се врх амплитуде не помера у простору. Пложаји на којима је апсолутна вредност амплитуде минимална називају се чворови, а на којима је максимална антиноди.

Стајаћи талас настаје суперпозицијом (збрајањем) двају валова једнаке амплитуде и фреквенције. Описује их једнаџба:

гдје су: А - амплитуда, λ - вална дуљина, Т - период вала, т - вријеме. Распоред елонгација y је синусоидни, но валне фронте не путују, тако да је амплитуда појединих честица различита и овисна о мјесту x. На мјестима на којима је амплитуда једнака нули налазе се чворови, а гдје је максимална трбуси.

Стојни валови важни су у акустици (титрање жице, титрање ступа зрака у глазбеном инструментима, просторна акустика), гдје осим пожељних могу имати и нежељене посљедице, као што је повећање буке. [1]

Главни чланак: Сеш

Сеш (франц. сеицхес), бибавица, штига, шћига је стојни вал који се јавља у језерима, заљевима, каналима, лукама, затвореним морима или њиховим дијеловима, а очитује се у осцилацијама разина воде, те у периодичним промјенама струјања. Период му овиси о облику и измјерама захваћенога подручја, а уз основно титрање појављује се и титрање виших фреквенција. Сеши могу бити узроковани наглим промјенама тлака зрака и вјетра, поремећајима који пристижу из отворенога мора или, изнимно, помацима дна. Први су пут опажени у швицарским језерима, а након тога и у другим језерима и морима. Сеши су чести у Јадрану, а периоди им варирају од приближно 21 сат (цијели Јадран), више од 6 сати (Кварнерски заљев) и 1 сат (Каштелански заљев), па до 20 минута и мање (на примјер Бакарски заљев). Када постигну велике амплитуде, сеши угрожавају пловидбу и доводе до поплављивања. [2]

Титрање жице глазбала

[уреди | уреди извор]
Главни чланак: Хармонијско титрање
Основни тон (горе) и 6 виших тонова.
Повучемо ли гудалом по средини жице, она ће изводити хармонијско титрање и при том ћемо чути тон.

Напета и на крајевима учвршћена жица може изводити трансверзалне механичке титраје, окомито на смјер жице. Тиме што је жица на крајевима учвршћена већ је унапријед одређено да се на њеним крајевима стварају чворови стојног вала. Повучемо ли гудалом по средини жице, она ће изводити хармонијско титрање и при том ћемо чути тон. Онај тон који настаје код титрања жице гдје је само један трбух по средини зове се основни тон. Томе основном тону припада основна фреквенција ф0 и вална дуљина λ0. Како је размак од чвора до чвора, то јест дуљина л жице једнака половини валне дуљине, то јест:

а јер је:

гдје је в - брзина звука, то је:

па је:

Значи да је број титраја обрнуто размјеран с дуљином жице, то јест дужа жица имат ће мањи број титраја него краћа.

Дотакнемо ли напету жицу прстом у средини и ставимо ли је у титрање, па онда прст уклонимо, жица ће титрати тако да ће имати 3 чвора и 2 трбуха и ћут ћемо први горњи тон. Вална дуљина је сада:

а фреквенција ф1. Из тога произлази да је:

па је:

Значи да је сада фреквенција двоструко већа од основне фреквенције.

Притиснемо ли жицу у свакој трећини њене дуљине, настат ће на њој 4 чвора и добит ћемо други горњи тон. Вална дуљина је сада

а фреквенција ф2. Из тога произлази да је:

па је:

Значи да је сада фреквенција троструко већа од основне фреквенције. [3]

  1. стојни валови, [1] "Хрватска енциклопедија", Лексикографски завод Мирослав Крлежа, www.енциклопедија.хр, 2016.
  2. сеш, [2] "Хрватска енциклопедија", Лексикографски завод Мирослав Крлежа, www.енциклопедија.хр, 2016.
  3. Велимир Круз: "Техничка физика за техничке школе", "Школска књига" Загреб, 1969.