גל תקופתי ומשוואתו. משוואה של גל תקופתי

במחקרי גל אנו מגדירים גלים תקופתיים כאילו הם הגלים שנוצרים על ידי מקורות תנודיים, כלומר הם גלים שחוזרים על עצמם במרווחי זמן שווים. באיור לעיל יש לנו ייצוג בסיסי של גל תקופתי שמתפשט על מיתר מתוח. אנו יכולים גם לראות שיש לנו כמה אלמנטים בסיסיים הקשורים אליו, כמו פסגות ואורך הגל, העמקים ומשרעת הגלים.

בואו ניקח בחשבון את הדמות שלהלן, שם יש לנו מיתר מתוח, כלומר נמתח לחלוטין. באיור נוכל לזהות את הנקודה כ- F המקור הפולט גלים; והנקודה או כמוצא.

המיתר באיור לעיל נמתח, כאשר נקודה F היא המקור לגלים תקופתיים

בהתבסס על המצב לעיל, בואו ניקח בחשבון את הזמן השווה לאפס (t = 0). במקרה זה, העיקר F יבצע א תנועה הרמונית פשוטה שהרוחב שלה שווה ה והשלב הראשוני θ0, אז ההזמנה y ב F ישתנה לאורך זמן. בעקבות משוואת MHS, יש לנו:

y = A.cos⁡ (ω.t + θ0 )

אם אין פיזור אנרגיה במהלך התפשטות הגלים, אנו יכולים לומר כי לאחר מרווח זמן מסוים (Δt), הנקודה פ ממוקם באמצע החבל מתחיל לתאר אתנועה הרמונית פשוטה עם אותו ערך משרעת ה, מאוחר ככל שיהיה t על אודות F.

כמו Δt הוא מרווח הזמן שהגל יגיע אליו פ, יש לנו:

במשוואה שלעיל, x היא אבסיסה של הנקודה פ ו v היא המהירות בה הגל נע לאורך המיתר. בואו נראה את הדמות למטה:

ייצור גלים תקופתיים במהירות v

אז הנקודה הגנרית פ שיהיה לך משכורת, y, ניתן לאורך זמן על ידי:

y = A.cos [ω. (t-∆t) + θ0 ]

כשאנו זוכרים כי ω = 2πf וכי Δt = x / v, יש לנו:

מחליף , לעקוב אחר:

עבור כל נקודה על המיתר, האבסיסיקה איקס הוא קבוע ומסודר y משתנה כפונקציה של זמן, על פי פונקציה זו.


מאת דומיטיאנו מארקס
בוגר פיזיקה

מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/onda-periodica-sua-equacao.htm

משוואת המדינה לגזים (משוואת קלפיירון)

ה משוואת קלפיירון, ידוע גם כ משוואת מצב גז מושלמת או בכל זאת משוואת גז כללית, שנוצר על ידי המדען ...

read more
מינוח של אלקנים עם יותר מעשרה פחמנים

מינוח של אלקנים עם יותר מעשרה פחמנים

מושגי הכימיה האורגנית החלו להתפתח מהמאה ה-19 ואילך, מאז מספר לא מבוטל של תרכובות אורגניות התגלו, ...

read more
פרנמבוקו: בירה, מפה, דגל, כלכלה

פרנמבוקו: בירה, מפה, דגל, כלכלה

פרנמבוקו זו מדינה ברזילאית ממוקם ב ראזור צפון מזרח. היא גובלת בחמש מדינות באותו אזור: אלגואס ובאה...

read more