Periodisk bølge og dens ligning. Ligning av en periodisk bølge

I bølgestudier definerer vi periodiske bølger som bølgene som genereres av oscillerende kilder, det vil si at de er bølger som gjentas med like tidsintervaller. I figuren ovenfor har vi den grunnleggende representasjonen av en periodisk bølge som forplanter seg på en strammet streng. Vi kan også se at vi har noen grunnleggende elementer som er knyttet til det, som topp og bølgelengde, daler og bølgeamplitude.

La oss nå se på figuren nedenfor, der vi har en strammet streng, det vil si helt strukket. I figuren kan vi identifisere poenget som F kilden som sender ut bølger; og poenget O som å være opprinnelsen.

Strengen i figuren over er strukket, med punkt F som kilde til periodiske bølger

Basert på situasjonen ovenfor, la oss vurdere tiden lik null (t = 0). I dette tilfellet poenget F vil utføre en enkel harmonisk bevegelse hvis bredde er verdt DE og den innledende fasen θ0, så bestillingen y i F vil variere over tid. Etter MHS-ligningen har vi:

y = A.cos⁡ (ω.t + θ0 )

Hvis det ikke forekommer energispredning under bølgeforplantning, kan vi si at etter et bestemt tidsintervall (Δt), punktet

P ligger midt i tauet begynner å beskrive enenkel harmonisk bevegelse med samme amplitudeverdi DEimidlertid sent t Om F.

Ikke stopp nå... Det er mer etter annonseringen;)

Som Δt er tidsintervallet for bølgen å nå P, vi har:

I ligningen over er x punktets abscisse P og v er hastigheten som bølgen beveger seg langs strengen. La oss se figuren nedenfor:

Produksjon av periodiske bølger med hastighet v

Så det generiske poenget P har lønnen din, y, gitt som en funksjon av tiden av:

y = A.cos [ω. (t-∆t) + θ0 ]

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

erstatte , Følg:

For hvert punkt på strengen, abscissa x er fast og ryddig y varierer som en funksjon av tid, i henhold til denne funksjonen.


Av Domitiano Marques
Uteksamen i fysikk

Vil du referere til denne teksten i et skole- eller akademisk arbeid? Se:

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

Galileo: Fra vitenskap til den hellige inkvisisjonen

Den store italienske fysikeren og astronomen, Galileo Galilei, ble født i byen Pisa 15. februar 1...

read more
Hvordan fungerer et atomkraftverk?

Hvordan fungerer et atomkraftverk?

DE Atomkraftverk det er en industriell installasjon hvis formål er å produsere elektrisk energi f...

read more

Kjernefysikk. De grunnleggende objektene studert av kjernefysikk

Vi kan si at ideen om atomet var basert på følgende prinsipp: hvis vi bryter noe objekt i små mi...

read more