1 MJERENJE KRATKIH VREMENSKIH INTERVALA STROBOSKOPOM LITERATURA: Vernić - Mikuličić, Vježbe iz fizike, Školska knjiga, Zagreb, 1991. str. 39. PRIBOR: Ručni stroboskop s 12 pukotina, stolni ventilator, autotransformator od 0-280 V, zaporni sat. UPUTA: Da bismo smanjili frekvenciju ventilatora uključimo ga u mrežu preko autotransformatora. Treba odrediti vrijeme jednog ophoda jednog krila ventilatora za slučaj kad je uključen na napon od a) 120 V b) 160 V OPREZ! Ventilator je predviđen za napon od 220 V, pa treba paziti da na autotransformatoru ne pređemo to područje.
2 VALOVI NA VODI - GRAFOSKOPSKA PROJEKCIJA LITERATURA: Šindler-Mikuličić, B svezak udžbenika fizike za VIII razred osnovne škole, Školska knjiga, Zagreb, 1991., str. 66-80. Vernić - Mikuličić, Vježbe iz fizike, Školska knjiga, Zagreb, 1991. str. 87. vježba 4.5. PRIBOR: Grafoskop, plastična kada za vodu, uređaj za valove na vodi, izvor napona do 10 V, žice, ravna zapreka za ravne valove, komad stakla pravokutnog oblika, čaša za vodu, ravnalo, libela, 2 klina, trake od spužve, ručni stroboskop, veliki arak papira, tekući deterdžent. Pokuse treba izvoditi redom kako je naznačeno u B-svesku udžbenika za VIII razred. ZADACI 1. Ispitajte vezu između frekvencije f i valne duljine λ vala na vodi uz stalnu brzinu v širenja vala (ista dubina vode). 2. Odredite približno valnu duljinu vala na vodi koji vidite na zastoru tako da ga "zaustavite" ručnim stroboskopom s 12 pukotina. 3. Odredite približno brzinu širenja vala na vodi za određenu dubinu vode i provjerite izraz v = f λ (vježba 4.5. str. 87). 4. Promatrajte promjene koje se zbivaju kad val prelazi iz dublje u pliću vodu. 5. Proučite refrakciju vala na vodi. UPUTA Plastičnu kadu u kojoj ćemo proizvoditi valove stavimo na grafoskop. Pomoću libele ispitajmo da li je dno kade horizontalno i ako je potrebno dovedimo ga u vodoravni položaj pomoću drvenih klinova. Uz rubove kade stavimo trake od spužve tako da spriječimo odbijanje od stijenki posude. U posudu nalijemo vode do visine od 3 mm i nekoliko kapi deterdženta. Kao generator valova služi nam poluga koja na donjem kraju ima ravnalo koje dodiruje površinu vode. Na poluzi je učvršćen motor s ekscentrom. Kad motor rotira, poluga obješena na gumenim trakama titra, a rub ravnala proizvodi valove na površini vode. Na ekscentru motora nalazi se matica čijim pomicanjem možemo mijenjati amplitudu valova. Motor spajamo na izvor istosmjernog napona od 0 do 10 V. Promjenom napona (od 0 na više) mijenja se frekvencija rada motora, a time i frekvencija valova. Ravnalo uronimo u vodu kao što je prikazano na slici u B-svesku udžbenika za VIII razred. Odabrali smo takav položaj ravnala obzirom na grafoskop zbog toga da žarne niti žarulje u kućištu budu paralelne s ravnalom koje proizvodi valove. Slika valova je s ovako postavljenim generatorom oštrija nego u slučaju kad generator stoji okomito na žarne niti žarulje. Pomaknimo potpornje na kojima leži poluga s ravnalom tako da ravnalo upravo dodiruje čitavim svojim bridom površinu vode. Uključimo motor i podešavamo frekvenciju sve dok na zastoru ne dobijemo oštre tamne i svijetle pruge. Oštrinu slike podesimo i pomoću glave grafoskopa. Ako nam valne crte nisu oštre, uranjamo
pomalo ravnalo - generator u vodu sve dok crte ne budu oštre. Dogodi li se da slika valova na zidu još nije oštra, treba promijeniti smjer okretanja motora. 1. Mijenjajte frekvenciju izvora mijenjajući napon na motoru i promatrajte u kakvoj je vezi valna duljina vala na zastoru s frekvencijom izvora. 2. Prilagodite izvor vala na neku određenu frekvenciju i promatrajte valove kroz ručni stroboskop s 12 pukotina. Kad ste valove na zastoru "zaustavili" izmjerite frekvenciju okretanja stroboskopa uz koju ste sliku valova "zaustavili". Kolika je frekvencija f valova na zastoru? Da biste približno odredili valnu duljinu promatranog vala na zastoru "zaustavite" sliku pomoću stroboskopa, a kolega neka postavi dvije olovke paralelno s valovima tako da su olovke međusobno udaljene za nekoliko valnih duljina. Pri tome moramo znati da razmak između dviju susjednih svijetlih pruga (dva susjedna brijega vala) odgovara valnoj duljini vala. 3. Izvedite nekoliko mjerenja frekvencije (pomoću stroboskopa) i valne duljine (za različite frekvencije izvora) i za svaki par vrijednosti nađite brzinu širenja vala iz izraza v = f λ. 4. Stavite u posudu za valove komad stakla pravokutnog oblika tako da kraći rub stakla bude paralelan s upadnim valovima (sl. 1). Podesite visinu vode u posudi tako da ona iznad stakla ima dubinu 1-2 mm. 2 Što se zbiva s valom pri prijelazu iz dublje u pliću vodu? Objasnite promjenu koju ste zapazili. 5. Zakrenite staklenu ploču tako da granica više nije paralelna s upadnim valom (sl. 2). Da li su lomljeni valovi ravni? U kojem je odnosu kut loma prema kutu upadanja? Kako se odnose valne duljine u ta dva dijela? Što je s brzinom dok izvor radi stalnom frekvencijom? Pričvrstite na zastor ili zid gdje projicirate valove bijeli papir. "Zaustavite" sliku pomoću stroboskopa koji vrtite ispred objektiva grafoskopa i nacrtajte na granici valnu crtu upadnog vala i lomljenog vala. Maknite papir sa zastora pa nacrtajte okomicu na granici i valne zrake upadnog i lomljenog vala. Opišite lom vala.
3 VALOVI IZ DVAJU TOČKASTIH IZVORA LITERATURA: Krsnik-Mikuličić, Fizika Međudjelovanja, relativnost, titranja i zvuk, Školska knjiga, Zagreb, 1992. str. 278 282, P-46.a., P-47.a., P-46.b., P- 47.b. PRIBOR: Uređaj za valove na vodi sa dvije kuglice na letvici, grafoskop, ručni stroboskop, izvor istosmjernog napona (do 10 V), generator sinusnih titraja, dva zvučnika jednake snage, žice za spajanje, ravnalo, dvije folije s ucrtanim koncentričnim krugovima kao model za sliku interferencije. UPUTA: Pokuse izvodimo prema uputi u literaturi. Najprije promatramo valove na vodi iz dvaju točkastih izvora (P-46.a.). Zatim odredimo njihovu valnu duljinu prema uputama u P- 47.a. Iza toga slušamo zvučnu interferenciju prema P-46.b.
4 ELASTIČNI VALOVI NA OPRUZI LITERATURA: Krsnik-Mikuličić, Fizika Međudjelovanja, relativnost, titranja i zvuk, Školska knjiga, Zagreb, 1992. str. 267-269, pokusi P - 38, P 39 i P - 40. PRIBOR: elastična opruga, zaporni sat, mjerna vrpca, ljepljiva traka, nit debljeg konca duljine 1 do 2 m. Izvedite pokuse prema uputama u literaturi.
5 ODREĐIVANJE DULJINE VALA ZVUKA POMOĆU STUPCA ZRAKA LITERATURA: Vernić - Mikuličić, Vježbe iz fizike, Školska knjiga, Zagreb, 1991. str. 89. vježba 4.6 PRIBOR: Glazbena viljuška, batić za viljušku, menzura od 1000 cm, plastična cijev, ravnalo (50 cm), čaša s vodom.
6 ZVUČNI UDARI LITERATURA: Krsnik-Mikuličić, Fizika Međudjelovanja, relativnost, titranja i zvuk, Školska knjiga, Zagreb, 1992. str. 284., pokus P-48. a) i b) PRIBOR: Dvije glazbene viljuške jednakih frekvencija, batić, generator sinusnih titraja, 2 zvučnika, žice za spajanje, komadić gumene cijevi, osciloskop. UPUTA: Pokus i mjerenja treba izvesti prema uputama u literaturi.