Bakalářská práce

Kmity pružné membrány

Oscillations of an elastic membrane

Pavel Kočí
Anotace

Vzhledem k analogickému chování mezi pružnou membránou a vodní hladinou se zabýváme povrchovými vlnami na vodě. Zejména se zaměřujeme na zajímavý jev vznikající při interferenci vln, fázovou singularitu. Studujeme fázové singularity pomocí tří válcových vln a pokoušíme se je najít pomocí odrazu laserového paprsku na vodní hladině. Následně porovnáváme naměřené výsledky s vypočtenými. Ve čtvrté kapitole ukazujeme, že Maxwellovo rybí oko pro vlny na vodě nelze experimentálně sestrojit.

Abstract

Analogy between vibrating membrane and water surface lead to study surface water waves. We are focused on an interesting point of wave interference - phase singularity. Three cylindrical water waves generate phase singularities. We try to find them using reflection of laser ray on water surface. We compare an experimental result with theoretical. In the fourth chapter we show, that an experimental realization of Maxwell fish-eye for water waves is not possible.

Zadání práce
Pružná (např. gumová) membrána je zajímavým systémem, který umožňuje zkoumat i názorně ilustrovat některé základní fyzikální principy jak z klasické, tak i např. z kvantové fyziky. Její charakteristickou vlastností je schopnost kmitat řadou způsobů, tzv. kmitových módů, jejichž frekvenční spektrum závisí na tvaru a dalších vlastnostech membrány. Student se seznámí s analytickými i numerickými metodami řešení vlnové rovnice, popisující kmitání pružné membrány, a pomocí těchto metod nalezne kmitové módy membrán různých tvarů (čtverec, kruh, trojúhleník, zcela nepravidelný tvar a další). Zvláštní pozornost bude věnovat roli degenerace módů v případě membrány se symetrií. Své výpočty pak srovná s výsledky experimentů, při nichž bude pružnou membránu rozkmitávat elektromechanickým či akustickým oscilátorem. Nejnižší módy s velkou amplitudou se pokusí vyfotografovat přímo nebo s využitím stroboskopu.
Práce zkontrolována:
3. 6. 2009 23:42, prof. Mgr. Tomáš Tyc, Ph.D., učo 18319
Plný text práce
27,1 MB / soubor PDF
Jazyk práce
čeština čeština
Termín obhajoby
29. 6. 2009
Práce byla úspěšně obhájena

Vedoucí

prof. Mgr. Tomáš Tyc, Ph.D., učo 18319
Fyz PřF MU

Oponent

Autor posudku dosud neidentifikován.

Masarykova univerzita Přírodovědecká fakulta
Studijní program
Fyzika
Obor

Práce na příbuzné téma

Seznam prací, které mají shodná klíčová slova.

 
Název
Vložil
Vloženo
Práva
Archiv závěrečné práce Pavel Kočí PřF B-FY FYZ mr3n6/6
Kočí, P.
1. 6. 2009
  • Přidání souboru

    Soubor nebo složku lze nahrát pomocí tlačítka Přidat.
  • Další operace se soubory

    Podrobnosti lze zjistit označením příslušného řádku.
  • Pohled pro experty

    Pro častou práci je možné zvolit režim Více možností.
  • Vyhledávání souborů

    Vyhledávaný výraz můžete zadat přímo do adresního řádku.
  • Rychlý přístup k souborům

    Pomocí funkce Nedávné je možné se rychle vrátit k právě prohlíženým souborům. Oblíbené soubory je také možné označit Hvězdičkou.