Ako vyzerá stojatá mechanická vlna, ktorá vzniká v tibetskej miske naplnenej vodou? V jednoduchom experimente ukazuje fyzik Jozef Beňuška, čo spraví takáto vlna s vodou a čo presne sa pri tom deje.
„Vieme, že kmitne kmitajú veľa a uzly kmitajú málo. Kmitanie misky sa prenesie na hladinu vody a tá vytvorí stojatú mechanickú vlnu. Miesta, v ktorých sa nachádzajú kmitne, budú také rozvibrované, že vyhodia kvapôčky vody z hladiny hore.“
Nie je vlna ako vlna. S vlnením sa stretávame bežne, väčšinu vlnenia okolo nás však nevidíme. Aj to, ktoré vidíme – ako napríklad vlnenie na hladine vody – nie je také jednoduché, ako by sa na prvý pohľad mohlo zdať.
Základným zaujímavým faktom pri vlnení je to, že pri ňom nedochádza k pohybu prostredia ako celku, ale len k oscilácii jednotlivých jeho častí.
Povrchové vlny na vode sú zaujímavým javom aj preto, že sa v ňom môžu odohrávať naraz oba typy vlnenia z hľadiska smeru kmitania elementov prostredia, čiže priečne aj pozdĺžne. Pri priečnom vlnení elementy kmitajú kolmo na smer šírenia vlnenia a pri pozdĺžnom zasa kmitajú v smere šírenia vlnenia.
Častice vody však vykonávajú zložitejší pohyb a vlnenie na vode je preto kombináciou priečneho a pozdĺžneho vlnenia.
Mechanické stojaté vlnenie vzniká interferenciou (vzájomným pôsobením) dvoch rovnakých protismerných vlnení. „Rovnaký efekt ako pri tibetskej miske nám vzniká aj pri známom hraní na hranu pohára. Obvykle sme spokojní, keď počujeme zvuk, ale aj pri tomto pohybe vzniká vo vode stojatá mechanická vlna,“ dodáva fyzik.
PaedDr. Jozef Beňuška je stredoškolský učiteľ fyziky na Gymnáziu Viliama Paulinyho–Tótha v Martine. Je autorom a realizátorom viacerých popularizačných projektov, ako aj držiteľom viacerých ocenení. V roku 2006 bol spoluzakladateľom projektu Centra popularizácie fyziky pri Gymnáziu Viliama Paulinyho–Tótha v Martine, kam sa chodia každý rok tisíce žiakov z celého Slovenska pozerať na fyzikálne experimenty. Od roku 2001 je členom ústrednej predmetovej komisie pri ŠPÚ, členom redakčnej rady časopisu Obzory matematiky, fyziky a informatiky. Od roku 2003 je hlavným organizátorom odborno-didaktického semináru Vanovičove dni.
Text: Tamara Leontievová
Video: Matej Pok, CVTI SR
