Periodisk bølge og dens ligning. Ligning af en periodisk bølge

I bølgeundersøgelser definerer vi periodiske bølger som værende de bølger, der genereres af oscillerende kilder, det vil sige de er bølger, der gentages med lige store tidsintervaller. I figuren ovenfor har vi den grundlæggende repræsentation af en periodisk bølge, der udbreder sig på en spændt streng. Vi kan også se, at vi har nogle grundlæggende elementer, der er forbundet med det, såsom kamme og bølgelængde, dale og bølgeamplitude.

Lad os nu overveje figuren nedenfor, hvor vi har en spændt streng, dvs. fuldt strakt. I figuren kan vi identificere punktet som F kilden, der udsender bølger og pointen O som værende oprindelsen.

Strengen i figuren ovenfor strækkes, hvor punkt F er kilden til periodiske bølger

Baseret på ovenstående situation, lad os betragte tiden lig med nul (t = 0). I dette tilfælde er pointen F vil udføre en enkel harmonisk bevægelse hvis bredde er værd DET og den indledende fase θ0, så bestillingen y i F vil variere over tid. Efter MHS-ligningen har vi:

y = A.cos⁡ (ω.t + θ0 )

Hvis der ikke sker energidissipering under bølgeforplantning, kan vi sige, at punktet efter et bestemt tidsinterval (Δt)

P beliggende midt i rebet begynder at beskrive enenkel harmonisk bevægelse med den samme amplitudeværdi DETdog sent t om F.

Stop ikke nu... Der er mere efter reklamen;)

Synes godt om Δt er tidsintervallet for bølgen at nå P, vi har:

I ovenstående ligning er x punktets abscisse P og v er den hastighed, hvormed bølgen bevæger sig langs strengen. Lad os se nedenstående figur:

Produktion af periodiske bølger med hastighed v

Så det generiske punkt P have din løn, y, givet som en funktion af tiden af:

y = A.cos [ω. (t-∆t) + θ0 ]

Husk at ω = 2πf og at Δt = x / v, vi har:

udskiftning , Følge efter:

For hvert punkt på strengen, abscissen x er fast og ordnet y varierer som en funktion af tiden i henhold til denne funktion.


Af Domitiano Marques
Uddannet i fysik

Vil du henvise til denne tekst i et skole- eller akademisk arbejde? Se:

SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Periodisk bølge og dens ligning"; Brasilien skole. Tilgængelig i: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/onda-periodica-sua-equacao.htm. Adgang til 27. juni 2021.

Hvordan løses øvelser i Newtons love?

Hvordan løses øvelser i Newtons love?

Til løse øvelser på anvendelserne af Newtons love, som i bloksystemer, er det interessant at følg...

read more
Lodret lancering: hvad er det, formler og øvelser

Lodret lancering: hvad er det, formler og øvelser

O lanceringlodret det er en endimensionel bevægelse, hvori friktion med luften. Denne type bevæge...

read more
Gennemsnitlig vektoracceleration. Undersøgelsen af ​​gennemsnitlig vektoracceleration

Gennemsnitlig vektoracceleration. Undersøgelsen af ​​gennemsnitlig vektoracceleration

I studiet af fysik, for at være godt karakteriseret, er der mængder, hvis målinger har brug for ...

read more