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.

אל תפסיק עכשיו... יש עוד אחרי הפרסום;)

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 כפונקציה של 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

האם תרצה להתייחס לטקסט זה בבית ספר או בעבודה אקדמית? תראה:

סילבה, דומיטיאנו קוראה מארקס דה. "גל תקופתי ומשוואתו"; בית ספר ברזיל. אפשר להשיג ב: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/onda-periodica-sua-equacao.htm. גישה אליו ב -27 ביוני 2021.

איזון סטטי: סוגים ותרגילים נפתרים

איזון סטטי: סוגים ותרגילים נפתרים

איזוןסטָטִי הוא המצב בו התוצאה של כוחות וסכום רגעי הכוחות, או מומנטים, הם אפסיים. כאשר הם נמצאים ...

read more
מהירות בריחה: מה זה, נוסחה, תרגילים

מהירות בריחה: מה זה, נוסחה, תרגילים

מהירות בריחה, המכונה גם מהירות ראשונה קוסמית, הוא המהירות המינימלית שחפץ כלשהו ללא הנעה צריך כדי ...

read more
ייצוג גרפי של המרחב כפונקציה של זמן

ייצוג גרפי של המרחב כפונקציה של זמן

אנו יכולים להגדיר תנועה מגוונת אחידה (MUV) ככזו בה התאוצה הסקלרית קבועה ולא אפסית. ראוי גם לזכור...

read more