Ας υποθέσουμε ότι έχουμε ένα σχοινί με ένα άκρο στερεωμένο στον τοίχο και τεντωμένο από ένα άτομο. Εάν κάνουμε την κίνηση του χεριού να ανέβει και να κατεβαίνει, θα προκαλέσουμε μια διαταραχή στο σχοινί, το οποίο θα διαδοθεί κατά μήκος του σχοινιού στο σταθερό άκρο. Δίνουμε το όνομα στη διαταραχή που εξαπλώνεται στη μέση σφυγμός.
Εάν σημειώσουμε ένα χρωματιστό σημείο στη συμβολοσειρά και στη συνέχεια προκαλέσουμε ξανά μια διαταραχή σε αυτό, θα δούμε ότι το σημειωμένο σημείο παραμένει στην ίδια θέση, αλλά ο παλμός διαδίδεται μέχρι να φτάσει στο άλλο άκρο. Μέσω αυτής της διαταραχής μπορούμε να δούμε ότι υπάρχει μόνο μεταφορά ενέργειας κατά μήκος της χορδής.
Έτσι, μπορούμε να ορίσουμε ένα κύμα ως διάδοση της ενέργειας από το ένα σημείο στο άλλο, χωρίς να μεταφέρεται η ύλη μεταξύ τους.
Όταν μελετάμε ένα κύμα, μπορούμε να δούμε ότι υπάρχουν πηγές που παράγουν συνεχώς κύματα. Αυτά τα κύματα που παράγονται συνεχώς ονομάζονται περιοδικά κύματα, δηλαδή, είναι κύματα που επαναλαμβάνονται με ίσα χρονικά διαστήματα. Στο παρακάτω σχήμα έχουμε ένα βασικό παράδειγμα ενός περιοδικού κύματος που διαδίδεται σε μια τεντωμένη χορδή.
Σύμφωνα με το παραπάνω σχήμα μπορούμε να δούμε μερικά σημαντικά στοιχεία που σχετίζονται με ένα κύμα. Ας δούμε:
Crests: Δίνουμε αυτό το όνομα στα υψηλότερα σημεία των παλμών. Στο σχήμα πάνω από τα γράμματα Ο, σι και ΝΤΟ αντιπροσωπεύουν τις κορυφές που ταλαντεύονται σε συμφωνία φάσης.
Κοιλάδες: είναι τα χαμηλότερα σημεία των παλμών (σημεία ρε, ΚΑΙ και φά) και, όπως και οι κορυφές, αυτά τα σημεία ταλαντεύονται σε συμφωνία φάσης.
Περίοδος: είναι το χρονικό διάστημα στο οποίο κάθε σημείο στο μέσο όπου ένας παλμός διαδίδεται εκτελεί μια πλήρη ταλάντωση. Η περίοδος αντιπροσωπεύεται από το γράμμα Τ.
Συχνότητα: είναι ο αριθμός των πλήρων ταλαντώσεων που κάθε σημείο στο μέσο στο οποίο διαδίδεται το κύμα αποδίδει ανά μονάδα χρόνου. Η συχνότητα αντιπροσωπεύεται από το γράμμα φά, αυτό είναι αντιστρόφως ανάλογο με την περίοδο. Έτσι έχουμε:
Στο διεθνές σύστημα μονάδων (SI), η μονάδα συχνότητας είναι η hertz (Hz), αξίας 1 Hz = s-1.
Μήκος κύματος: αντιπροσωπεύει την απόσταση που διανύθηκε από το κύμα σε μια χρονική περίοδο. Το μήκος κύματος αντιπροσωπεύεται από το γράμμα (λ). Μπορούμε να δούμε στο σχήμα ότι το μήκος κύματος αντιστοιχεί στην απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών κορυφών ή κοιλάδων.
Η ταχύτητα διάδοσης ενός περιοδικού σε ένα ομοιογενές μέσο θεωρείται ομοιόμορφη και καθορίζεται από την ακόλουθη εξίσωση:
Επειδή, σε μια περίοδο, το κύμα μετατοπίζει το ισοδύναμο ενός μήκους κύματος, τότε μπορούμε να γράψουμε στη θέση Δs, λ; και στη θέση του Δt, T. Ξαναγράφοντας την παραπάνω εξίσωση έχουμε:
Από τον Domitiano Marques
Αποφοίτησε στη Φυσική
Πηγή: Σχολείο της Βραζιλίας - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/ondas-periodicas.htm