Progresivní vlna vs. stacionární vlna
Vlny jsou velmi důležitým jevem vyskytujícím se v reálném životě. Studium vln a vibrací probíhá dlouhou cestu zpět v čase. Pojmy stacionárních a progresivních vln jsou diskutovány v mnoha oborech fyziky a chemie. Jsou diskutovány v mechanice, akustice, radarové technologii, komunikační technologii, kvantové mechanice a dokonce i hudbě. Aby bylo možné vyniknout v takových oblastech, je nezbytné mít správné porozumění progresivním vlnám a stacionárním vlnám. V tomto článku se budeme zabývat tím, co jsou stacionární a progresivní vlny, jejich definice, podobnosti mezi stacionárními a progresivními vlnami, jak jsou vytvářeny progresivní a stacionární vlny, jejich aplikace a nakonec rozdíl mezi stacionárními a progresivními vlnami..
Progresivní vlny
Mechanická vlna je způsobena jakoukoli turbulencí v médiu. Jednoduché příklady mechanických vln jsou zvuk, zemětřesení, mořské vlny. Vlna je metoda šíření energie. Energie vytvářená v turbulenci je šířena vlnami. Sinusová vlna je vlna, která kmitá podle rovnice y = A sin (ωt - kx). Jak se vlna šíří vesmírem, šíří se také energie, kterou nese. Tato energie způsobuje, že částice na cestě oscilují. Lze ji také interpretovat opačně, protože energie se šíří oscilací částic. Existují dva typy progresivních vln; jmenovitě podélné vlny a příčné vlny. V podélné vlně jsou oscilace částic rovnoběžné se směrem šíření. To neznamená, že se částice pohybují vlnou. Částice oscilují pouze kolem pevného rovnovážného bodu v prostoru. V příčných vlnách dochází k oscilaci částic kolmo ke směru šíření. Zvukové vlny sestávají pouze z podélných vln, vlny na provázku jsou příčné. Vlny oceánu jsou kombinací příčných a podélných vln.
Stacionární vlny
Stacionární vlny, které jsou také známé jako stojaté vlny, se vyskytují díky zachycení dvou identických vln, které se pohybují v opačných směrech. Dvě stejné sinusové vlny pohybující se ve směru + x a -x mohou být znázorněny pomocí y1 = Hřích (ωt - kx) a y2 = Hřích (ωt + kx). Přidání těchto dvou rovnic dává superpozici těchto dvou vln. Proto y1+y2 = y = A [sin (ωt - kx) + sin (ωt + kx)]. Zjednodušením této rovnice dostaneme Y = 2A sin (ωt) cos (kx). Pro danou hodnotu x se rovnice stává Y = B sin (ωt), jednoduchá harmonická oscilace.
Jaký je rozdíl mezi progresivními a stacionárními vlnami? • Progresivní vlny nesou čisté množství energie skrz cestu vlny. Stacionární vlna nenese čistou energii skrz cestu. • K vytvoření stacionární vlny jsou nutné dvě identické propagační vlny. • Amplituda stacionární vlny se mění na vzdálenost, ale pro daný bod zůstává amplituda pevná. Amplituda každého bodu propagační vlny je stejná, vzhledem k tomu, že vlna je stejnoměrná. |