3. cjelina: VALOVI

1. Osnovni pojmovi valnog gibanja:
- Periodično gibanje - ponavlja se nakon određenog vremena.
- Period (T) - vremenski razmak nakon kojeg se tijelo opet nađe u istom položaju
- Titranje - gibanje tijela po istoj stazi koje se pravilno ponavlja
- Elongacija - svaki položaj tijela izvan ravnotežnog položaja
- Amplituda - najudaljeniji položaj čestice od ravnoteže
- Valom se od izvora elastičnim sredstvom prenosi energija titranja.
Sredstvo - tvar s elastičnim svojstvima kroz koju može prolaziti val
Izvor vala - mjesto u sredstvu na kojem je nastao poremećaj

2. Vrste valova:
- Transverzalan val - nastaje ako čestice sredstva titraju okomito na smjer rasprostiranja vala. Brijeg i dol su amplitude transverzalnog vala.
Primjeri: valovi na površini vode, val na žici, svjetlost, neki valovi potresa...
- Longitudinalan val - nastaje ako čestice sredstva titraju u smjeru rasprostiranja vala. Longitudinalni val se širi sredstvom u obliku izmjena zgušćenja i razrjeđenja sredstva.
Primjeri: zvuk i ultrazvuk, neki valovi potresa, udarni val nakon eksplozije...

3. Osnovni elementi vala:
- Valna duljina (λ) - udaljenost između dva susjedna mjesta vala gdje čestice titraju na isti način
- za tranverzalni val: udaljenost između dva susjedna brijega ili dva dola
- za longitudinalni val: udaljenost između dva susjedna zgušćenja ili razrjeđenja. Dok izvor vala načini jedan titraj, val se sredstvom proširi za udaljenost jednaku valnoj duljini.

- Frekvencija vala - broj titraja čestica sredstva u jednoj sekundi; mjerna jedinica: herc (Hz). Veće jedinice: kiloherc (kHz) = 1000 Hz, megaherc (MHz) = 10⁶ Hz, gigaherc (GHz) = 10⁹ Hz, teraherc (THz) = 10¹² Hz
frekvencija = broj titraja/vrijeme ili f = n/t.
Veza frekvencije i perioda titranja: f = 1/T

4. Osnovna formula za valove (veza brzine, valne duljine i frekvencije); v = λ˙f ili v = λ/T

- Na vodi nastaju ravni i kružni valovi (ovisno o obliku izvora vala). Kružne valove stvara točkasti izvor, a ravne valove stvara ravni izvor. Valna fronta je crta koja pokazuje dokle se proširila energija vala u određenom trenutku. Valna zraka prikazuje pravac (smjer) rasprostiranja vala, uvijek je okomita na valnu frontu. Valne fronte kružnog vala su koncentrične kružnice sa središtem u izvoru. Valne fronte ravnog vala u ravnini su usporedni pravci.

5. Zvuk
Zvuk je longitudinalan val koji se širi elastičnim sredstvom. Zvuk se ne rasprostire kroz vakuum. Naše uho može čuti mehaničke titraje frekvencije od 20 do 20 000 Hz (zvuk), a ostale ne čuje: infrazvuk (frekvencije niže od 20 Hz) i ultrazvuk (frekvencije iznad 20000 Hz).
Brzina zvuka ovisi o gustoći sredstva kojim se zvuk širi i o temperaturi.
Zvuk može biti:
- ton - pravilno titranje zvučnog izvora (stalna frekvencija)
- šum - nepravilno titranje zvučnog izvora (mnoštvo frekvencija)

Visina tona = frekvencija zvuka
viši ton (sopran) = viša frekvencija
niži ton (bas) niža frekvencija