Fala okresowa i jej równanie. Równanie fali okresowej

W badaniach falowych definiujemy fale okresowe jako fale generowane przez źródła oscylacyjne, to znaczy są falami, które powtarzają się w równych odstępach czasu. Na powyższym rysunku mamy podstawową reprezentację fali okresowej, która rozchodzi się na napiętej strunie. Widzimy również, że mamy pewne podstawowe elementy, które są z tym związane, takie jak grzbiety i długość fali, doliny i amplituda fali.

Rozważmy teraz poniższy rysunek, na którym mamy napiętą strunę, czyli w pełni naciągniętą. Na rysunku możemy zidentyfikować punkt jako fa źródło emitujące fale; i punkt O jako źródło.

Struna na powyższym rysunku jest rozciągnięta, a punkt F jest źródłem fal okresowych

W oparciu o powyższą sytuację rozważmy czas równy zeru (t = 0). W tym przypadku punkt fa wykona prosty harmonijmy ruch czyja szerokość jest warta TEN i faza początkowa θ0, więc zamawianie tak w fa będzie się zmieniać w czasie. Zgodnie z równaniem MHS mamy:

y=A.cos⁡ (ω.t+ θ0 )

Jeśli nie ma rozpraszania energii podczas propagacji fali, możemy powiedzieć, że po pewnym przedziale czasu (Δt) punkt P znajdujący się w środku liny zaczyna opisywać a

prosty harmonijmy ruch o tej samej wartości amplitudy TENjednak późno t o fa.

Teraz nie przestawaj... Po reklamie jest więcej ;)

Lubić Δt jest przedziałem czasu, w którym fala dotrze P, mamy:

W powyższym równaniu x jest odciętą punktu P i v to prędkość, z jaką fala porusza się wzdłuż struny. Zobaczmy poniższy rysunek:

Wytwarzanie fal okresowych z prędkością v

Więc ogólny punkt P mieć swoją pensję, tak, wyrażona w funkcji czasu przez:

y=A.cos[ω.(t-∆t)+θ0 ]

Pamiętając, że ω = 2πf i że Δt = x/v, mamy:

wymiana , Podążać:

Dla każdego punktu na strunie odcięta x jest naprawiony i uporządkowany tak zmienia się w funkcji czasu, zgodnie z tą funkcją.


Autor: Domitiano Marques
Ukończył fizykę

Czy chciałbyś odnieść się do tego tekstu w pracy szkolnej lub naukowej? Popatrz:

SILVA, Domitiano Correa Marques da. „Fala okresowa i jej równanie”; Brazylia Szkoła. Dostępne w: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/onda-periodica-sua-equacao.htm. Dostęp 27 czerwca 2021 r.

Bariera dźwięku. Ciekawostki dotyczące bariery dźwiękowej

bariera dźwięku w rzeczywistości jest to fizyczna bariera, która utrudnia obiektom osiągnięcie ba...

read more
Fale uderzeniowe. Zrozumienie, czym są fale uderzeniowe

Fale uderzeniowe. Zrozumienie, czym są fale uderzeniowe

Na powyższym rysunku widzimy powstawanie fal uderzeniowych. Fale te są falami mechanicznymi o wy...

read more

Ruch oscylacyjny. Definicja ruchu oscylacyjnego

Pytanie 1Pytanie 1 - Jeśli chodzi o ruch oscylacyjny, sprawdź, co jest fałszywe:a) Czas wymagany ...

read more