Preskočiť na obsah
Späť na kurz

Mechanické vlnenie

Stojaté vlnenie

Uvažujme strunu upevnenú na oboch koncoch, do ktorej sme brnkli. Vlna sa rozbehne strunou, na druhom konci sa odrazí späť, na prvom konci sa odrazí znova a tak sa to opakuje. Po krátkom čase sa v strune nachádzajú dve vlny súčasne: pôvodná postupujúca jedným smerom a odrazená postupujúca opačným smerom, obe s rovnakou amplitúdou a frekvenciou.

Stojaté vlnenie vzniká skladaním (interferenciou) dvoch postupných vlnení s rovnakou amplitúdou a frekvenciou, ktoré sa šíria proti sebe. Výsledná výchylka v každom bode je súčtom výchyliek oboch vĺn podľa princípu superpozície.

Stojaté vlnenie sa v priestore nešíri, energia po ňom neputuje. Niektoré body nikdy nekmitajú a nazývame ich uzly (v týchto bodoch je výchylka stále nulová). Iné body kmitajú s maximálnou amplitúdou a nazývame ich kmitne. Vzdialenosť dvoch susedných uzlov je vždy presne λ2\frac{\lambda}{2}, teda polovica vlnovej dĺžky.

Stojaté vlnenie zobrazené obálkou kmitov. Body, ktoré sa nepohybujú, sú uzly a ležia na osi; body s najväčšou amplitúdou sú kmitne. Vzdialenosť dvoch susedných uzlov je lambda lomeno dva.

Na strune gitary sú na oboch koncoch uzly, pretože struna je tam upevnená, a medzi nimi vznikajú stojaté vlny rôznych harmonických frekvencií. Súčasná prítomnosť týchto harmonických určuje jedinečný tón a farbu zvuku nástroja. Analogicky kmitá vzduchový stĺpec v píšťale. Príkladom stojatého vlnenia je aj mikrovlnná rúra: ak nefunguje otáčanie taniera, pokrm sa zohrieva nerovnomerne práve preto, že vo vnútri vznikajú stojaté vlny s uzlami (chladné miesta) a kmitňami (horúce miesta).