Titranje, valovi i optika
Titranje, valovi i optika povezuje periodička gibanja, prijenos energije valovima te zakone loma i slike. Na ispitu se traži povezivanje formule s fizikalnom situacijom: njihalo, opruga, zvuk, leća ili interferencija.
Titranje i valovi
- Harmonijsko titranje: x = A sin(ωt + φ), ω = 2πf, T = 1/f.
- Njihalo: T = 2π√(l/g); opruga: T = 2π√(m/k).
- Valna jednadžba: v = λf; za zvučne valove brzina ovisi o sredstvu, a ne o frekvenciji.
- Interferencija: konstruktivna kada je razlika putova cijeli broj valnih duljina, destruktivna kada je neparan broj polovica.
Optika
Zakon loma: n1 sinθ1 = n2 sinθ2. Tanka leća: 1/f = 1/s + 1/s', a povećanje je m = -s'/s. Realna slika nastaje s druge strane leće i može se projicirati; virtualna je s iste strane kao predmet i ne može se uhvatiti na zastoru.
Riješeni primjer
Predmet je 30 cm ispred konvergentne leće žarišne daljine 10 cm. Iz 1/f = 1/s + 1/s' slijedi 1/s' = 1/10 - 1/30 = 2/30, pa je s' = 15 cm. Slika je realna, s druge strane leće, udaljena 15 cm. Povećanje je m = -15/30 = -0,5: slika je obrnuta i upola manja. Isti rezultat dobije se crtanjem triju karakterističnih zraka.
Zamke
Kutove u trigonometrijske funkcije unositi u stupnjevima ili radijanima dosljedno; valnu duljinu pretvoriti u metre. Kod leća najčešće se zamijene predmetna i slikovna udaljenost ili se zanemari predznak povećanja. Kod valova ne brkajte brzinu vala s brzinom čestica sredstva.