1
00:00:00,256 --> 00:00:01,793
Trzęsienie ziemi to jeden

2
00:00:01,793 --> 00:00:04,346
z najbardziej niszczycielskich żywiołów.

3
00:00:04,608 --> 00:00:06,546
Zrównuje z ziemią miasta

4
00:00:06,546 --> 00:00:09,808
zmienia biegi rzek, aktywuje wulkany

5
00:00:09,808 --> 00:00:12,405
wypiętrza góry, pogrąża w morzu

6
00:00:12,405 --> 00:00:14,080
duże fragmenty lądu.

7
00:00:14,848 --> 00:00:16,857
Siłę trzęsienia ziemi wyraża się

8
00:00:16,857 --> 00:00:18,432
za pomocą magnitudy.

9
00:00:18,688 --> 00:00:21,760
Każda kolejna, całkowita wartość magnitudy

10
00:00:22,016 --> 00:00:24,233
oznacza dziesięciokrotnie większą

11
00:00:24,233 --> 00:00:25,989
amplitudę wstrząsów

12
00:00:25,989 --> 00:00:27,712
oraz ponad 30-krotny

13
00:00:27,712 --> 00:00:29,952
wzrost niszczącej energii.

14
00:00:31,232 --> 00:00:34,122
Ale czy wiesz, że trzęsienie ziemi

15
00:00:34,122 --> 00:00:34,972
to po prostu

16
00:00:34,972 --> 00:00:37,097
seria nałożonych na siebie fal

17
00:00:37,097 --> 00:00:39,034
podobna do tych, które płyną

18
00:00:39,034 --> 00:00:41,472
z głośnika smartfona jako dźwięk?

19
00:00:42,240 --> 00:00:45,568
Więcej o falach dowiesz się z tej lekcji.

20
00:00:57,600 --> 00:00:58,918
Roześmiane dziecko

21
00:00:58,918 --> 00:01:00,948
bujające się na huśtawce

22
00:01:00,948 --> 00:01:03,232
ruch wahadła starego zegara

23
00:01:03,488 --> 00:01:05,175
drżenie struny gitary

24
00:01:05,175 --> 00:01:06,861
czy membrany głośnika

25
00:01:06,861 --> 00:01:08,979
a także ruch jaki odczuwamy

26
00:01:08,979 --> 00:01:10,912
podczas trzęsienia ziemi.

27
00:01:11,680 --> 00:01:14,240
Co te sytuacje mają ze sobą wspólnego?

28
00:01:15,008 --> 00:01:16,940
Upraszczając, w każdej z nich

29
00:01:16,940 --> 00:01:19,817
ciało porusza się w sposób powtarzalny

30
00:01:19,817 --> 00:01:22,140
raz w jedną, raz w drugą stronę

31
00:01:22,140 --> 00:01:23,968
nie zmieniając toru ruchu.

32
00:01:24,992 --> 00:01:26,227
Aby lepiej zrozumieć

33
00:01:26,227 --> 00:01:28,199
istotę tego rodzaju ruchu

34
00:01:28,199 --> 00:01:29,856
zróbmy doświadczenie.

35
00:01:30,624 --> 00:01:32,917
Na statywie zawieszamy ciężarek

36
00:01:32,917 --> 00:01:34,976
przymocowany do sprężyny.

37
00:01:35,488 --> 00:01:37,497
Po zawieszeniu sprężyna powinna

38
00:01:37,497 --> 00:01:40,096
lekko rozciągać się pod ciężarem.

39
00:01:40,608 --> 00:01:43,576
Pociągamy ciężarek w dół niezbyt mocno

40
00:01:43,576 --> 00:01:45,728
rozciągając sprężynę bardziej

41
00:01:45,984 --> 00:01:47,520
a następnie puszczamy.

42
00:01:48,032 --> 00:01:51,012
Obserwujemy, jak ciężarek na przemian

43
00:01:51,012 --> 00:01:53,511
to unosi się w górę to opada

44
00:01:53,511 --> 00:01:55,343
aż w końcu zatrzymuje się

45
00:01:55,343 --> 00:01:56,736
w tej samej pozycji

46
00:01:56,872 --> 00:01:59,380
w której znajdował się na początku.

47
00:02:00,064 --> 00:02:01,144
Teraz na statywie

48
00:02:01,144 --> 00:02:03,170
powieśmy ten sam ciężarek

49
00:02:03,170 --> 00:02:05,440
ale na nierozciągliwej nici.

50
00:02:05,952 --> 00:02:08,256
Odchylmy go od pionu i puśćmy.

51
00:02:08,768 --> 00:02:09,792
Jak się zachowa?

52
00:02:10,560 --> 00:02:11,898
Będzie wykonywał ruchy

53
00:02:11,898 --> 00:02:13,632
podobne do wahadła zegara.

54
00:02:13,888 --> 00:02:16,625
Tu ciężarek, wychyla się raz w lewą

55
00:02:16,625 --> 00:02:19,326
raz w prawą w stronę, a ruch trwa

56
00:02:19,326 --> 00:02:21,029
do całkowitego zatrzymania

57
00:02:21,029 --> 00:02:22,608
w pozycji początkowej

58
00:02:22,608 --> 00:02:24,563
czyli w najniższym punkcie

59
00:02:24,563 --> 00:02:25,994
toru jego ruchu.

60
00:02:26,176 --> 00:02:28,224
Czy dostrzegasz podobieństwa?

61
00:02:29,248 --> 00:02:31,272
W obu przypadkach mamy do czynienia

62
00:02:31,272 --> 00:02:32,893
z powtarzalnym ruchem

63
00:02:32,893 --> 00:02:35,132
w równych odstępach czasu

64
00:02:35,132 --> 00:02:37,009
a ciężarek za każdym razem

65
00:02:37,009 --> 00:02:38,885
porusza się po takim samym

66
00:02:38,885 --> 00:02:40,256
zdefiniowanym torze.

67
00:02:41,024 --> 00:02:43,584
Taki ruch nazywamy drgającym.

68
00:02:47,680 --> 00:02:50,311
Ruch ciężarka na sprężynie odbywa się

69
00:02:50,311 --> 00:02:51,520
po torze liniowym.

70
00:02:51,776 --> 00:02:53,983
Podobny ruch obserwujemy w przypadku

71
00:02:53,983 --> 00:02:55,872
drżenia membrany głośnika.

72
00:02:56,128 --> 00:02:57,574
Choć tu łatwiej nam mówić

73
00:02:57,574 --> 00:02:59,049
o ruchu w górę i w dół

74
00:02:59,049 --> 00:03:00,992
każdego punktu na membranie.

75
00:03:01,504 --> 00:03:03,239
Ciężarek zawieszony na nitce

76
00:03:03,239 --> 00:03:04,743
porusza się po łuku

77
00:03:04,743 --> 00:03:06,880
tak jak dziecięca huśtawka.

78
00:03:07,648 --> 00:03:10,092
Ciężarek drgający na sprężynie

79
00:03:10,092 --> 00:03:13,024
fizycy nazywają wahadłem sprężynowym.

80
00:03:13,536 --> 00:03:14,821
W przypadku ciężarka

81
00:03:14,821 --> 00:03:17,102
bujającego się na nitce przyjęto

82
00:03:17,102 --> 00:03:18,710
że jego idealny model

83
00:03:18,710 --> 00:03:21,463
ma nitkę nierozciągliwą i nieważką

84
00:03:21,463 --> 00:03:24,003
a sam ciężarek ma masę skupioną

85
00:03:24,003 --> 00:03:25,496
w jednym punkcie.

86
00:03:25,824 --> 00:03:28,640
Takie wahadło nazywamy matematycznym.

87
00:03:30,944 --> 00:03:33,248
W obu przypadkach ciężarek się waha

88
00:03:33,504 --> 00:03:35,854
jakby sam nie wiedział, po której stronie

89
00:03:35,854 --> 00:03:36,939
punktu równowagi

90
00:03:36,939 --> 00:03:38,634
o którym zaraz Ci opowiem

91
00:03:38,690 --> 00:03:39,970
jest jego miejsce.

92
00:03:40,928 --> 00:03:42,163
W idealnych warunkach

93
00:03:42,163 --> 00:03:44,320
raz wprawiony w ruch drgający

94
00:03:44,320 --> 00:03:46,960
wahałby się tak w nieskończoność.

95
00:03:47,328 --> 00:03:49,703
Idealnych warunków jednak w prawdziwym

96
00:03:49,703 --> 00:03:51,459
świecie nie uświadczysz

97
00:03:51,459 --> 00:03:53,080
dlatego każdy ciężarek

98
00:03:53,080 --> 00:03:54,921
wprawiony w ruch drgający

99
00:03:54,921 --> 00:03:57,568
prędzej czy później zatrzyma się.

100
00:03:58,080 --> 00:04:00,497
Zanim wprawiliśmy go jednak w ruch

101
00:04:00,497 --> 00:04:02,688
znajdował się on w spoczynku.

102
00:04:03,200 --> 00:04:05,214
W tym samym punkcie znajduje się

103
00:04:05,214 --> 00:04:07,040
kiedy już przestanie się wahać.

104
00:04:07,552 --> 00:04:10,624
To miejsce nazywamy położeniem równowagi.

105
00:04:11,392 --> 00:04:13,581
W obu przypadkach podczas ruchu

106
00:04:13,581 --> 00:04:15,046
nasz ciężarek drga

107
00:04:15,046 --> 00:04:18,356
przechodząc przez położenie równowagi.

108
00:04:20,095 --> 00:04:22,972
Zastanówmy się jak może wyglądać wykres

109
00:04:22,972 --> 00:04:24,667
ruchu takiego ciężarka.

110
00:04:25,215 --> 00:04:27,263
Czas na kolejne doświadczenie.

111
00:04:28,031 --> 00:04:30,177
Potrzebny nam będzie statyw

112
00:04:30,177 --> 00:04:32,133
ale tym razem zawiśnie na nim

113
00:04:32,133 --> 00:04:34,687
plastikowa butelka wypełniona piaskiem.

114
00:04:35,199 --> 00:04:36,923
Oprócz niej potrzebujemy

115
00:04:36,923 --> 00:04:38,820
długiego kawałka papieru

116
00:04:38,820 --> 00:04:40,163
na przykład dwóch

117
00:04:40,163 --> 00:04:42,367
sklejonych kartek formatu A3.

118
00:04:43,135 --> 00:04:45,695
Umieszczamy papier pod ramieniem statywu.

119
00:04:45,951 --> 00:04:47,018
Butelkę wieszamy

120
00:04:47,018 --> 00:04:49,069
do góry nogami na statywie

121
00:04:49,069 --> 00:04:51,839
a w zakrętce robimy niewielki otwór.

122
00:04:52,607 --> 00:04:54,655
Wprawiamy butelkę w ruch wahadłowy.

123
00:04:55,167 --> 00:04:57,120
Piasek wysypuje się tworząc

124
00:04:57,120 --> 00:04:58,495
na papierze odcinek.

125
00:04:59,007 --> 00:05:01,808
Jeśli jednak zaczniemy przesuwać papier

126
00:05:01,808 --> 00:05:03,236
tak jak na filmie

127
00:05:03,236 --> 00:05:05,701
to stworzymy dla ruchu butelki

128
00:05:05,701 --> 00:05:06,687
linię czasu.

129
00:05:07,199 --> 00:05:09,759
Wysypujący się piasek tworzy krzywą

130
00:05:10,015 --> 00:05:12,557
która obrazuje wykres zależności

131
00:05:12,557 --> 00:05:14,623
położenia butelki od czasu.

132
00:05:18,463 --> 00:05:21,279
Za szczególny przypadek ruchu drgającego

133
00:05:21,535 --> 00:05:23,327
można uznać ruch falowy.

134
00:05:24,095 --> 00:05:25,501
Przenieśmy się na chwilę

135
00:05:25,501 --> 00:05:26,911
na trybuny stadionu.

136
00:05:27,167 --> 00:05:29,167
Rozentuzjazmowani kibice

137
00:05:29,167 --> 00:05:31,263
potrafią zrobić niezłą falę.

138
00:05:31,775 --> 00:05:33,998
Jeśli jednak przeanalizujemy ruch

139
00:05:33,998 --> 00:05:36,878
pojedynczej osoby, to zauważymy

140
00:05:36,878 --> 00:05:39,502
że porusza się ona w górę i w dół

141
00:05:39,652 --> 00:05:41,272
podobnie jak zawieszony

142
00:05:41,272 --> 00:05:43,013
na sprężynie ciężarek.

143
00:05:43,551 --> 00:05:46,063
Możemy więc powiedzieć, że porusza się

144
00:05:46,063 --> 00:05:47,391
ruchem drgającym.

145
00:05:47,903 --> 00:05:50,719
Każda osoba tworząca na trybunach falę

146
00:05:50,975 --> 00:05:52,511
porusza się takim ruchu.

147
00:05:53,279 --> 00:05:55,865
Z tym, że nie jest to wstawanie i siadanie

148
00:05:55,865 --> 00:05:56,864
jak na komendę

149
00:05:56,864 --> 00:05:58,363
gdzie wszystkie osoby

150
00:05:58,363 --> 00:06:00,191
wstają w tym samym momencie.

151
00:06:00,703 --> 00:06:02,309
W meksykańskiej fali

152
00:06:02,309 --> 00:06:03,878
każda następna osoba

153
00:06:03,878 --> 00:06:05,839
jest minimalnie opóźniona

154
00:06:05,839 --> 00:06:08,639
w swoim ruchu w stosunku do sąsiada.

155
00:06:09,151 --> 00:06:11,296
Dzięki temu fala porusza się

156
00:06:11,296 --> 00:06:12,901
w prawo bądź w lewo

157
00:06:12,901 --> 00:06:15,515
mimo iż żadna z osób ją tworzących

158
00:06:15,515 --> 00:06:18,567
nie opuszcza swojego miejsca w trybunach.

159
00:06:19,135 --> 00:06:21,509
W analogiczny sposób poruszają się

160
00:06:21,509 --> 00:06:23,537
cząsteczki wody na jej powierzchni

161
00:06:23,537 --> 00:06:25,279
podczas powstawania fal.

162
00:06:26,303 --> 00:06:29,110
Inaczej jest z cząsteczkami powietrza

163
00:06:29,110 --> 00:06:30,399
w fali dźwiękowej.

164
00:06:30,655 --> 00:06:33,471
Ale to już temat na oddzielną lekcję.

165
00:06:36,031 --> 00:06:37,791
Jeśli uda Ci się wymyślić

166
00:06:37,791 --> 00:06:40,446
jakieś inne przykłady ruchu drgającego

167
00:06:40,446 --> 00:06:42,943
niż te, o których mówiliśmy w filmie

168
00:06:43,199 --> 00:06:44,912
koniecznie napisz nam o nich

169
00:06:44,912 --> 00:06:46,243
w komentarzu.

170
00:06:50,879 --> 00:06:52,669
Ruch drgający to ruch

171
00:06:52,669 --> 00:06:55,093
w którym ciało cyklicznie przemieszcza się

172
00:06:55,093 --> 00:06:58,047
tam i z powrotem po tym samym torze.

173
00:07:03,679 --> 00:07:05,513
Nasze ciężarki były dzisiaj

174
00:07:05,513 --> 00:07:07,007
bardzo niezdecydowane.

175
00:07:07,519 --> 00:07:09,055
Ale ty się nie wahaj.

176
00:07:09,311 --> 00:07:11,038
Koniecznie polub nasz film

177
00:07:11,038 --> 00:07:14,436
i zasubskrybuj kanał PistacjaFizyka.