6 KMITY A VLNY

V mechanike hmotného bodu sme sa oboznámili so základnými dynamickými zákonmi pre pohyb hmotného bodu a rôznymi formami energie a jej premien. V tejto kapitole využijeme tieto znalosti pri skúmaní špeciálneho typu pohybu, ktorým je kmitavý pohyb. Kmitavý pohyb je dôležitý pre pochopenie mnohých technických javov ako sú napr. kmity struny, nosníkov, alebo hriadeľov, ale aj kmitov na molekulovej úrovni , ako je napríklad pohyb atómov v kryštálovej mriežke, alebo kmitanie molekúl. Pružné vlastnosti prostredia spôsobujú, že kmity nejakej časti pružného prostredia – kmity zdroja, sa budú šíriť týmto prostredím, čoho dôsledkom je existencia a šírenie vlnenia. Tak, ako sa skladajú kmity hmotného bodu, tak sa budú skladať aj vlnenia, ktoré sa od rôznych zdrojov šíria prostredím. Pozorujeme pritom javy charakteristické pre vlnové procesy, ako sú skladanie (interferencia), lom a ohyb (difrakcia) vlnenia.

Potrebné vedomosti

Na zvládnutie tejto kapitoly je potrebné ovládať základné zákony dynamiky, pohybovú rovnicu, potenciálnu energiu a zákon zachovania energie. Nutnou podmienkou na zvládnutie kapitoly je ovládanie základných matematických operácií diferenciálneho a integrálneho počtu. Okrem elementárnej matematiky sú všetky ďalšie matematické postupy vysvetlené v texte.

6.1 KMITY

6.1.1 Základné charakteristiky kmitania

6.1.2 Netlmený harmonický kmitavý pohyb

6.1.3 Energia harmonického oscilátora

6.1.4 Kmity sústavy dvoch hmotných bodov

6.1.5 Vektorové zobrazenie harmonického kmitavého pohybu

6.1.6 Tlmený harmonický pohyb

6.1.7 Vynútený kmitavý pohyb

6.1.8 Skladanie kmitov

6.1.8.1 Skladanie kmitov rovnakej frekvencie, rôznej amplitúdy a rôznej fázy

6.1.8.2 Skladanie kmitov rôznej frekvencie

6.1.8.3 Skladanie kolmých kmitov