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.

Przykłady par sił akcji i reakcji. Akcja i reakcja

Przykłady par sił akcji i reakcji. Akcja i reakcja

Wyobraźmy sobie tenisistę uderzającego piłkę. Oczywiste jest, że sprawiając, że piłka zmienia pr...

read more

Jak działa wykrywacz metali

Wykrywacz metalu składa się zasadniczo z cewki owiniętej wokół żelaznego rdzenia. Cewka jest prze...

read more
Materiały paramagnetyczne, diamagnetyczne i ferromagnetyczne

Materiały paramagnetyczne, diamagnetyczne i ferromagnetyczne

W naturze istnieją pewne materiały, które w obecności pole magnetyczne, stają się magnesy słaby c...

read more