Періодична хвиля та її рівняння. Рівняння періодичної хвилі

У хвильових дослідженнях ми визначаємо періодичні хвилі як хвилі, що генеруються коливальними джерелами, тобто вони є хвилями, які повторюються з однаковими інтервалами часу. На малюнку вище ми маємо основне зображення періодичної хвилі, яка поширюється на напруженій струні. Ми також можемо бачити, що у нас є деякі основні елементи, які пов'язані з цим, такі як гребені та довжина хвилі, долини та амплітуда хвилі.

Давайте тепер розглянемо малюнок нижче, де ми маємо напружену струну, тобто повністю розтягнуту. На малюнку ми можемо ідентифікувати пункт як F джерело, що випромінює хвилі; і справа О як походження.

Струна на малюнку вище натягнута, причому точка F є джерелом періодичних хвиль

Виходячи з ситуації вище, давайте розглянемо час, рівний нулю (t = 0). У цьому випадку справа F буде виконувати a простий гармонійний рух чия ширина варта THE і початкова фаза θ0, отже, замовлення р в F буде змінюватися з часом. Дотримуючись рівняння MHS, маємо:

y = A.cos⁡ (ω.t + θ0 )

Якщо при розповсюдженні хвилі не відбувається розсіювання енергії, можна сказати, що через певний проміжок часу (Δt) точка

P розташована посередині мотузки починає описувати aпростий гармонійний рух з однаковим значенням амплітуди THE, проте пізно т про F.

Не зупиняйтесь зараз... Після реклами є ще щось;)

Подібно до Δt - інтервал часу, коли хвиля повинна досягати P, ми маємо:

У наведеному вище рівнянні х - абсциса точки P і v - це швидкість, з якою хвиля рухається вздовж струни. Давайте подивимось малюнок нижче:

Виробництво періодичних хвиль зі швидкістю v

Отже, загальний пункт P мати свою зарплату, р, заданий як функція часу від:

y = A.cos [ω. (t-∆t) + θ0 ]

Пам'ятаючи, що ω = 2πf і що Δt = x / v, маємо:

замінюючи , Дотримуйтесь:

Для кожної точки на струні - абсциса х є фіксованим і впорядкованим р змінюється залежно від часу відповідно до цієї функції.


Доміціано Маркес
Закінчив фізику

Хотіли б ви посилатися на цей текст у школі чи академічній роботі? Подивіться:

СІЛВА, Доміціано Корреа Маркес да. "Періодична хвиля та її рівняння"; Бразильська школа. Доступно: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/onda-periodica-sua-equacao.htm. Доступ 27 червня 2021 року.

Чому ми не відчуваємо обертання Землі?

Чому ми не відчуваємо обертання Землі?

Ви коли-небудь замислювались чому ми не відчуваємо, як повертається земля? Земля виконує кілька с...

read more

Випромінювання чорного тіла

Одним з експериментальних результатів, який найбільше привернув увагу вчених наприкінці XIX столі...

read more

Використовується GPS та MRU рівняння. Фізика за GPS

Точне визначення позиції важливо для багатьох видів діяльності, таких як автомобільний вантажний ...

read more