4.2 Opis vala

Elementi kojima opisujemo valove

Na valu razlikujemo uzvisine i udubine koje zovemo brijeg i dol vala.

Udaljenost od ravnotežnog položaja do najviše točke brijega ili najniže točke dola naziva se amplituda, $A$. 

Amplituda je najveća udaljenost od ravnotežnog položaja.

Označava se grčkim slovom $\lambda$ (lambda). Mjerna jedinica za valnu duljinu jest metar.

Valna duljina udaljenost je između susjednih čestica vala koje se nalaze u istoj udaljenosti od ravnotežnog položaja i gibaju se u istom smjeru.

Valna duljina longitudinalnog vala

Primjer 1.

Longitudinalni val širi se u obliku zgušnjenja i razrjeđenja.

Ravni i kružni val

Često možete vidjeti valove na vodi.

Valovi na morskoj obali i valovi nastali bacanjem kamenčića u mirnu vodu izgledaju različito. 

To su ravni i kružni valovi. 

Izvor nastanka tih valova različit je.

Promatrajmo valove nastale ako je izvor točkasti objekt (vrh prsta, kamenčić...) i slučaj ako je izvor vala ravnalo.

Što su koncentrične kružnice koje vidimo kod kružnog vala odnosno pruge kod ravnog vala?

To su bregovi nastalih valova i nazivaju se valna fronta.

Okomica na valnu frontu naziva se valna zraka. 

Udaljenost između susjednih bregova jest valna duljina.

Period i frekvencija

Valom se prenosi energija pri čemu čestice sredstva titraju oko ravnotežnog položaja.
Titranje čestice vala možemo usporediti s titranjem opruge.

Za česticu vala period je vrijeme potrebno za gibanje od ravnotežnog položaja do vrha brijega te do dna dola i natrag u ravnotežni položaj.

Broj titraja u jednoj sekundi naziva se frekvencija vala, $f.$ Mjerna jedinica za frekvenciju jest herc, $\mathrm{Hz}\left({\mathrm{s}}^{\mathrm{-}\mathrm{1}}\right).$

Veza broja titraja $n$ u nekom vremenu  $t$ s frekvencijom: 

$f=\frac{n}{t}$ ​

Frekvencija i period povezani su: 

$f=\frac{1}{T}$ 

Brzina vala

Brzina vala ovisi o sredstvu i stalnog je iznosa u tom sredstvu pri danim uvijetima (temperatura, tlak..).

Brzinu smo definirali kao put prijeđen u jedinici vremena. 

Primijenivši tu analogiju na brzinu širenja vala, vrijedi:

$v=\frac{\lambda }{T}$

$v=\lambda ·f$

Mjerna jedinica za brzinu jest $\mathrm{m/s}$ .