الموجة الدورية ومعادلتها. معادلة الموجة الدورية

في دراسات الموجة ، نحدد موجات دورية على أنها موجات تولدها مصادر متذبذبة ، أي أنها موجات تتكرر على فترات زمنية متساوية. في الشكل أعلاه ، لدينا التمثيل الأساسي لموجة دورية تنتشر على سلسلة متوترة. يمكننا أيضًا أن نرى أن لدينا بعض العناصر الأساسية المرتبطة بها ، مثل القمم وطول الموجة والوديان وسعة الموجة.

لنفكر الآن في الشكل أدناه ، حيث لدينا خيط مشدود ، أي مشدود بالكامل. في الشكل ، يمكننا تحديد النقطة على أنها F المصدر المنبعث من الموجات ؛ والنقطة ا كونها الأصل.

الخيط في الشكل أعلاه ممتد ، مع كون النقطة F هي مصدر الموجات الدورية

بناءً على الموقف أعلاه ، دعنا نفكر في الوقت الذي يساوي صفرًا (ر = 0). في هذه الحالة ، النقطة F ستؤدي أ حركة متناغمة بسيطة اتساع الذي يستحق ال والمرحلة الأولية θ0، لذلك الترتيب ذ في F سوف تختلف بمرور الوقت. بعد معادلة MHS ، لدينا:

y = A.cos⁡ (ω.t + θ0 )

إذا لم يحدث تبديد للطاقة أثناء انتشار الموجة ، فيمكننا القول أنه بعد فترة زمنية معينة (Δt) ، النقطة ص يقع في منتصف الحبل ليبدأ في وصف أحركة متناغمة بسيطة بنفس قيمة السعة ال، ولكن في وقت متأخر ر حول F.

لا تتوقف الان... هناك المزيد بعد الإعلان ؛)

يحب Δt هو الفاصل الزمني لوصول الموجة ص، نحن لدينا:

في المعادلة أعلاه ، x هي حدود النقطة ص و الخامس هي السرعة التي تنتقل بها الموجة على طول الخيط. دعونا نرى الشكل أدناه:

إنتاج موجات دورية بسرعة v

لذا فإن النقطة العامة ص احصل على راتبك ، ذ، بدلالة الوقت عن طريق:

y = A.cos [ω. (t-t) + θ0 ]

تذكر أن ω = 2πf وأن Δt = x / v ، لدينا:

استبدال ، يتبع:

لكل نقطة على السلسلة ، الاحداثي السيني x ثابت ومنظم ذ حسب هذه الوظيفة.


بقلم دوميتيانو ماركيز
تخرج في الفيزياء

هل ترغب في الإشارة إلى هذا النص في مدرسة أو عمل أكاديمي؟ نظرة:

سيلفا ، دوميتيانو كوريا ماركيز دا. "الموجة الدورية ومعادلتها" ؛ مدرسة البرازيل. متوفر في: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/onda-periodica-sua-equacao.htm. تم الوصول إليه في 27 يونيو 2021.

قانون نيوتن الأول: المفهوم والأمثلة والتمارين

قانون نيوتن الأول: المفهوم والأمثلة والتمارين

ينص قانون نيوتن الأول على ما يلي: "سيبقى الجسم في حالة سكون أو في حركة موحدة في خط مستقيم ما لم ت...

read more
قانون نيوتن الثاني: الصيغة والأمثلة والتمارين

قانون نيوتن الثاني: الصيغة والأمثلة والتمارين

ينص قانون نيوتن الثاني على أن التسارع الذي يكتسبه الجسم يتناسب طرديًا مع ناتج القوى المؤثرة عليه....

read more
القوة الميكانيكية والعائد

القوة الميكانيكية والعائد

القوة هي مقياس لمدى سرعة تنفيذ المهمة ، أو عدد المهام التي يتم تنفيذها في فترة زمنية معينة.في الف...

read more