Καθηγητής Σιδερής Ευστάθιος ΑΝΩΤΑΤΗ ΣΧΟΛΗ ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΜΑΘΗΜΑ ΤΜΗΜΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΦΥΣΙΚΗ Ηλεκτρολόγων – Ηλεκτρονικών Μηχανικών Μηχανολόγων Μηχανικών ΦΥΣΙΚΗ ΙΙ Πολιτικών Μηχανικών Καθηγητής Σιδερής Ευστάθιος

ΜΗΧΑΝΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ ΚΥΜΑΤΑ ΣΕ ΔΥΟ Η ΤΡΕΙΣ ΔΙΑΣΤΑΣΕΙΣ ΜΗΧΑΝΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ ΚΥΜΑΤΑ ΣΕ ΔΥΟ Η ΤΡΕΙΣ ΔΙΑΣΤΑΣΕΙΣ Επίπεδα Κύματα Κύματα σε δυο και τρεις Διαστάσεις Φάση Κύματος και Διαφορά Φάσης Φαινόμενο Doppler.

ΕΠΙΠΕΔΑ ΚΥΜΑΤΑ – ΜΕΤΩΠΑ ΚΥΜΑΤΟΣ y z x x2 x1 Διαφορά Φάσης μεταξύ σημείων x1 και x2: λ λ Εξίσωση Κύματος: Φάση Κύματος:

ΕΠΙΠΕΔΑ ΚΥΜΑΤΑ – ΜΕΤΩΠΑ ΚΥΜΑΤΟΣ

ΚΥΜΑΤΑ ΣΕ 2 ή 3 ΔΙΑΣΤΑΣΕΙΣ – ΜΕΤΩΠΑ ΚΥΜΑΤΟΣ υ Η απόσταση μεταξύ δυο διαδοχικών μετώπων κύματος είναι ίση με το μήκος κύματος λ. λ ή Δφ=2π λ Μέτωπο Κύματος: Είναι ο γεωμετρικός τόπος των σημείων τα οποία έχουν την ίδια φάση και έχουν τη μέγιστη θετική μετατόπιση Είναι ο γεωμετρικός τόπος των σημείων τα οποία έχουν την ίδια φάση αλλά έχουν τη μέγιστη αρνητική μετατόπιση λ/2 ή Δφ=π

ΚΥΜΑΤΑ ΣΕ 2 ή 3 ΔΙΑΣΤΑΣΕΙΣ – ΕΝΤΑΣΗ ΚΥΜΑΤΟΣ Μέσα από κάθε μέτωπο κύματος διέρχεται όλη η κυματική ισχύς P0 που εκπέμπεται από την κυματική πηγή r4 r3 r2 Μέσα από κάθε επιφάνεια ΔS1 , ΔS2 , ΔS3 , ΔS4 , . . . . Διέρχεται η ίδια κυματική ισχύς ΔP r1 ΔP ΔS4 ΔP ΔS3 ΔP P0 ΔS1 ΔP ΔS2 ΔP Ένταση Κύματος: Σε ισοτροπικό και ομογενές μέσο τα μέτωπα κύματος είναι ομέκεντρες σφαιρικές επιφάνειες S=4πr2

ΚΥΜΑΤΑ ΣΕ 2 ή 3 ΔΙΑΣΤΑΣΕΙΣ – ΕΝΤΑΣΗ ΚΥΜΑΤΟΣ r4 I4 r3 I3 r2 I2 r1 I1 P0

ΕΝΤΑΣΗ ΕΠΙΠΕΔΟΥ ΔΙΑΜΗΚΟΥΣ ΚΥΜΑΤΟΣ Ένταση Κύματος ορίζεται ως ο μέσος χρονικός ρυθμός με τον οποίο μεταφέρεται ενέργεια από το κύμα ανά μονάδα επιφανείας που είναι κάθετη στη διεύθυνση διάδοσης του κύματος. Μονάδα Ένταση Κύματος: W/m2

Κύματα Επιφανείας (Θαλάσσια Κύματα) ΕΙΔΗ ΚΥΜΑΤΩΝ Κύματα Επιφανείας (Θαλάσσια Κύματα) 𝟐𝝅 𝝀 𝑯≫𝟏 ⇒ 𝒄= 𝝀 𝟐𝝅 𝒈 Θάλασσα μεγάλου βάθους 𝟐𝝅 𝝀 𝑯≪𝟏 ⇒ 𝒄= 𝒈𝑯 Θάλασσα μικρού βάθους

Rayleigh - Σεισμικά Κύματα ΕΙΔΗ ΚΥΜΑΤΩΝ Σεισμικά Κύματα P- Σεισμικά Κύματα S- Σεισμικά Κύματα Rayleigh - Σεισμικά Κύματα Βαρυτικά Κύματα

υ = λ f υ = λ f ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ DOPPLER λ Ακίνητος Παρατηρητής

υ + υo = λ f+ υ – υo = λ f- ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ DOPPLER Παρατηρητής πλησιάζει την ηχητική πηγή με ταχύτητα: υ0 υo υo Σχετική ταχύτητα Σχετική ταχύτητα υ – υo = λ f- υ + υo = λ f+

λ- = λ – υsT λ+ = λ + υsT ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ DOPPLER υs Ηχητική πηγή πλησιάζει παρατηρητή με ταχύτητα: υs Ηχητική πηγή απομακρύνεται από παρατηρητή με ταχύτητα: υs υsT υ υs υsT υs υsT υ λ+ λ- λ- = λ – υsT λ+ = λ + υsT

ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ DOPPLER ΑΝΑΚΕΦΑΛΑΙΩΣΗ Παρατηρητής Πλησιάζει Ακίνητη Ηχητική Πηγή με Ταχύτητα υo Παρατηρητής Απομακρύνεται από Ακίνητη Ηχητική Πηγή με Ταχύτητα υo Ηχητική Πηγή Πλησιάζει Ακίνητο Παρατηρητής με Ταχύτητα υs Ηχητική Πηγή Απομακρύνεται από Ακίνητο Παρατηρητής με Ταχύτητα υs Ταυτόχρονη Κίνηση Ηχητική Πηγή και Παρατηρητή με Ταχύτητες υs και υο