Περιοδικό κύμα και εξίσωση. Εξίσωση ενός περιοδικού κύματος

Σε μελέτες κυμάτων, ορίζουμε περιοδικά κύματα ως κύματα που δημιουργούνται από ταλαντούμενες πηγές, δηλαδή είναι κύματα που επαναλαμβάνονται σε ίσα χρονικά διαστήματα. Στο παραπάνω σχήμα έχουμε τη βασική αναπαράσταση ενός περιοδικού κύματος που διαδίδεται σε μια τεντωμένη χορδή. Μπορούμε επίσης να δούμε ότι έχουμε κάποια βασικά στοιχεία που σχετίζονται με αυτό, όπως κορυφές και μήκος κύματος, κοιλάδες και πλάτος κύματος.

Ας εξετάσουμε τώρα το παρακάτω σχήμα, όπου έχουμε μια τεντωμένη χορδή, δηλαδή, πλήρως τεντωμένη. Στο σχήμα, μπορούμε να προσδιορίσουμε το σημείο ως φά η πηγή που εκπέμπει κύματα · και το σημείο Ο ως η προέλευση.

Η συμβολοσειρά στην παραπάνω εικόνα είναι τεντωμένη, με το σημείο F να είναι η πηγή περιοδικών κυμάτων

Με βάση την παραπάνω κατάσταση, ας θεωρήσουμε το χρόνο ίσο με το μηδέν (t = 0). Σε αυτήν την περίπτωση, το θέμα φά θα εκτελέσει ένα απλή αρμονική κίνηση του οποίου το εύρος αξίζει Ο και την αρχική φάση θ0, έτσι η παραγγελία γ σε φά θα διαφέρει με την πάροδο του χρόνου. Μετά την εξίσωση MHS, έχουμε:

y = A.cos⁡ (ω.t + θ0 )

Εάν δεν υπάρχει απαγωγή ενέργειας κατά τη διάδοση των κυμάτων, μπορούμε να πούμε ότι, μετά από ένα ορισμένο χρονικό διάστημα (Δt), το σημείο

Π που βρίσκεται στη μέση του σχοινιού αρχίζει να περιγράφει ένααπλή αρμονική κίνηση με την ίδια τιμή πλάτους Ο, όσο αργά τ σχετικά με φά.

Μην σταματάς τώρα... Υπάρχουν περισσότερα μετά τη διαφήμιση.)

Σαν Δt είναι το χρονικό διάστημα για να φτάσει το κύμα Π, έχουμε:

Στην παραπάνω εξίσωση, το x είναι η τετμημένη του σημείου Π και β είναι η ταχύτητα με την οποία το κύμα κινείται κατά μήκος της χορδής. Ας δούμε το παρακάτω σχήμα:

Παραγωγή περιοδικών κυμάτων με ταχύτητα v

Έτσι, το γενικό σημείο Π έχεις το μισθό σου, γ, που δίνεται ως συνάρτηση του χρόνου από:

y = A.cos [ω. (t-∆t) + θ0 ]

Υπενθυμίζοντας ότι ω = 2πf και ότι Δt = x / v, έχουμε:

αντικατάσταση , Ακολουθηστε:

Για κάθε σημείο της συμβολοσειράς, η τετμημένη Χ είναι σταθερό και ομαλό γ ποικίλλει ως συνάρτηση του χρόνου, ανάλογα με αυτήν τη λειτουργία.


Από τον Domitiano Marques
Αποφοίτησε στη Φυσική

Θα θέλατε να αναφέρετε αυτό το κείμενο σε σχολείο ή ακαδημαϊκό έργο; Κοίτα:

SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Περιοδικό κύμα και η εξίσωσή του". Σχολείο της Βραζιλίας. Διαθέσιμο σε: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/onda-periodica-sua-equacao.htm. Πρόσβαση στις 27 Ιουνίου 2021.

Παραμαγνητικά, διαμαγνητικά και σιδηρομαγνητικά υλικά

Παραμαγνητικά, διαμαγνητικά και σιδηρομαγνητικά υλικά

Στη φύση, υπάρχουν μερικά υλικά που, παρουσία ενός μαγνητικό πεδίο, γίνε μαγνήτες αδύναμος ή όχι....

read more
Μαγνητική υστέρηση: τι είναι, κύκλος, εφαρμογές

Μαγνητική υστέρηση: τι είναι, κύκλος, εφαρμογές

Η μαγνητική υστέρηση είναι η τάση ότι τα υλικά σιδηρομαγνητική παρόν για τη διατήρηση της μαγνητι...

read more
Μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται από ένα αγώγιμο σύρμα. Το μαγνητικό πεδίο του σύρματος

Μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται από ένα αγώγιμο σύρμα. Το μαγνητικό πεδίο του σύρματος

ερώτηση 1(UFAM) Οι πρώτες πειραματικές παρατηρήσεις μαγνητικών φαινομένων πραγματοποιήθηκαν από τ...

read more