Võnkumine, Laine ja Heli

Õppetükid 4-10
Kokkuvõte ja üldistus

Võnkliikumiseks ehk võnkumiseks nimetatakse liikumist, kus keha läbib sama tee edasi-tagasi korduvalt kindla ajavahemiku järel.

• Võnkumine on üks mehaanilise liikumise liikidest.
• Võnkuma keha mudelit nimetatakse pendlist.

Võnkumise kirjeldamiseks kasutatakse mõisteid:

• Algasend on võnkuva keha asukoht vaatluse alghetkel. Algasendi valik on vaba.
• Tasakaaluasendiks nimetatakse võnkuva keha asendit, kus keha peatub võnkumise lakkamisel.
• Amplituudiasendiks nimetatakse võnkuva keha asukohta, kus liikumise suund muutub ja keha hakkab tagasi liikuma. 
• Amplituudiasendeid on kaks.
• Täisvõnkeks nimetatakse pendli käiku ühest amplituudiasendist teise ja tagasi.

Võnkumise kirjeldamiseks kasutatakse füüsikalisi suurusi:

• Amplituudiks nimetatakse võnkuva keha suurimat kaugust tasakaaluasendist.
• Amplituudu mõõdetakse pikkusühikutes.
• Võnkeperioodiks ehk perioodiks nimetatakse ühe täisvõnke soortamise aega.
• Võnkeperioodi mõõtühik on üks sekund (1s), perioodi tähis on T.
• Võnkesagedus ehk sagedus näitab võngete arvu ühes sekundis
• Sageduse mõõtühik on üks herts (1Hz), sageduse tähis on f.
• Sagedus on üks herts, kui võnkuv keha sooritab ühe täisvõnke ühes sekundis.
• 1Hz=1/1s
• Sagedust arvutatakse: võnkesagedus=1/võnkeperiood ehk f=1/T.

Laineks nimetatakse võnkumise levimist keskkonnas.

• Laineid on kahte liiki: ristlained ja pikilained.
• Ristlaines võnguvad keskkonna osakesed laine levimisega risti.
• Pikilaines võnguvad keskkonna osakesed laine levimise suuna sihiliselt.

Laine kirjeldamisel kasutatakse füüsikalisi suurusi:

• Lainepikkus on kahe kõrvutise laineharja vaheline kaugus.
• Lainepikkuse mõõtühik on üks meeter (1m).
• Lainepikkuse tähis on λ (kr väiketäht lambda)
• Laine kiirus on laine mingi punkti, näiteks laineharja levimise kiirus.

Heliks nimetatakse keskkonnas levivat võnkumist, mida organismid tajuvad.

• Heli tekitavad võnkuvad kehad.
• Õhus levib heli pikilainena.
• Hääl on heli, mida inimene kuuleb.
• Hääle sagedus on 16-20 000Hz.
• Heli valjust mõõdetakse detsibellides.
• Infraheli, kuuldav heli ehk hääl ja ultraheli on heli liigid.
• Kajaks nimetatakse tõkkelt peegeldunud heli, mis on kuuldav alghelist lahus.
• Müraks nimetatakse inimest häirivat, tema tervist ja heaolu kahjustavat heli.
• Füüsikas nimetatakse müraks korrapäratu võnkumise tulemusena tekkivat heli.