Svingninger, bølger og optikk

Question 1

Hva er en svinging?

Answer 1

Svingning er en periodisk bevegelse omkring en likevektsstilling eller en variasjon omkring en middelverdi. I fysikk er svingninger en svært alminnelig bevegelsesform og opptrer for eksempel i lyd, atomer og i elektriske svingninger. En svingning kan også beskrives som en pendling mellom bevegelsesenergi (kinetisk energi) og stillingsenergi (potensiell energi).

Question 2

Hva er en harmonisk svingning?

Answer 2

Harmonisk svingning, periodisk bevegelse hvor avstanden fra en likevektsstilling kan beskrives som en ren sinusfunksjon av tiden. Ved en harmonisk svingebevegelse virker det en kraft inn mot likevektsstillingen på legemet som svinger. Kraften er proporsjonal med avstanden fra likevektsstillingen. Et system som utfører harmoniske svingninger, kalles en harmonisk oscillator. Det maksimale utslaget kalles amplituden, og tiden legemet som svinger bruker på å bevege seg fra en ytterposisjon forbi likeveksposisjonen til makimalt utslag på motsatt side av likevektsposisjonen og tilbake til den første ytterposisjonen kalles svingebevegelsens periode. En delt på perioden er frekvensen.

Question 3

Hva er en harmonisk analysator?

Answer 3

Harmonisk analysator er et instrument i fysikken for å måle utslag, frekvens og eventuelt også fasen til en vilkårlig bølgeform.

Question 4

Hva er avstemning?

Answer 4

Avstemming er justering av et svingende system slik at det svinger med en bestemt frekvens. Musikkinstrumenter kan stemmes ved å forandre mekaniske egenskaper, for eksempel volumet i en orgelpipe eller strekket i en fiolinstreng. Elektriske svingekretser i en radiomottaker avstemmes til resonans med frekvensen fra en sender ved hjelp av en variabel kondensator eller en spole med variabel selvinduktans.

Question 5

Hva er en tone?

Answer 5

Tone, regelmessige lydsvingninger karakterisert ved styrke, høyde og klangfarge.

Styrken (hørestyrken) angis i fon. Tonehøyden (subjektiv frekvens, “pitch”) angis i antall svingninger per sekund (herz, Hz), og hvis tonen inneholder flere frekvenser, er tonehøyden som regel bestemt av den laveste av disse. Klangfargen er bestemt av antallet og styrken av overtoner. Hvis tonen inneholder bare én frekvens, kalles tonen ren eller enkel. Med flere frekvenser kalles tonen sammensatt, den laveste kalles grunntonen, de andre overtoner. Hvis overtonenes svingetall er et helt antall ganger grunntonens svingetall, kalles overtonene harmoniske av grunntonen. Tonen fra blåse- og strengeinstrumenter er bygd opp av harmoniske overtoner. Toner fra klokker og slaginstrumenter har ikke-harmoniske overtoner.

Question 6

Hva er resonans?

Answer 6

Resonans er i daglegtale det same som gjenlyd eller gjenklang. Omgrepet har også meir fagspesifikke tydingar innanfor fysikk og radio.

I fysikk blir resonans brukt om det at eit system som kan svinge, vil ta til seg energi og kome i sterke svingingar når det blir påverka av ei periodisk kraft med same frekvens som eigenfrekvensen til systemet. Eit døme på dette er at dersom ein held ein svingande stemmegaffel i nærleiken av ein annan stemmegaffel med same svingetal, byrjar den siste å svinge.