Στάσιμα κύματα
Η εξίσωση του στάσιμου κύματος:
y = 2Aσυν(2πx/λ)ημ(2πt/Τ) (1)
δείχνει ότι η κίνηση του κάθε σημείου του
ελαστικού μέσου είναι αρμονική ταλάντωση
με μεταβαλλόμενο πλάτος.
Το πλάτος αυτό δίνεται από τη σχέση:
Α΄ = 2Ασυν2π(x/λ) (2)
και δείχνει ότι μεταβάλλεται σε σχέση με την
απόσταση (x) του σημείου από την "άκρη"
του "στάσιμου".
Συνδυάζοντας τις εξισώσεις (1) και (2) προκύπτει:
y = A΄ ημ2π(t/Τ) (3)
Από την εξίσωση (2) προκύπτει ότι το πλάτος
της ταλάντωσης των σημείων στο "στάσιμο
κύμα" μεταβάλλεται από (2Α) μέχρι (0) και
πάλι (2Α) κ.λ.
Δηλαδή για:
x = k(λ/2) , k = 0, 1, 2, ... είναι |Α΄| = 2Α (κοιλίες)
και για:
x = (2k+1)(λ/4) , k=0,1,2, ...είναι |Α΄| = 0 (δεσμοί)
* Ταχύτητα κίνησης των σημείων του
ελαστικού μέσου σε "στάσιμο κύμα"
Σύμφωνα με την εξίσωση (3), η ταχύτητα
κίνησης (ταλάντωσης) των σημείων του
ελαστικού μέσου σε "στάσιμο κύμα", θα
δίνεται από τη σχέση:
υ = (ωΑ΄)συν2π(t/T) (4) ή
υ = (2ωΑ)συν2π(x/λ)συν2π(t/T) (5)
** Είπαμε ότι κάθε σημείο του ελαστικού
μέσου στο "στάσιμο κύμα" εκτελεί απλή
αρμονική ταλάντωση (α.α.τ.). Επομένως
κάθε στιγμή θα ισχύει η Α.Δ.Ε.
Δηλαδή:
K + U = E (6)
Η εξίσωση (6) συνδέει τα μεγέθη:
ταχύτητα (υ) του "σημείου",
απομάκρυνσή του (y) και
πλάτος (Α΄) της α.α.τ. που εκτελεί.
Τετάρτη 12 Δεκεμβρίου 2012
Εγγραφή σε:
Σχόλια (Atom)