Progresívna vlna vs stacionárna vlna
Vlny sú veľmi dôležitým javom vyskytujúcim sa v reálnom živote. Štúdium vĺn a vibrácií má dlhú históriu. Koncepty stacionárnych vĺn a progresívnych vĺn sú diskutované v mnohých oblastiach fyziky a chémie. Diskutuje sa o nich v oblasti mechaniky, akustiky, radarovej techniky, komunikačnej techniky, kvantovej mechaniky a dokonca aj hudby. Je nevyhnutné správne porozumieť progresívnym vlnám a stacionárnym vlnám, aby ste v týchto oblastiach vynikli. V tomto článku budeme diskutovať o tom, čo sú stacionárne vlny a progresívne vlny, ich definície, podobnosti medzi stacionárnymi vlnami a progresívnymi vlnami, ako sa vyrábajú progresívne vlny a stacionárne vlny, ich aplikácie a nakoniec rozdiel medzi stacionárnymi vlnami a progresívnymi vlnami..
Progresívne vlny
Mechanická vlna je spôsobená akoukoľvek turbulenciou v médiu. Jednoduchými príkladmi mechanických vĺn sú zvuk, zemetrasenia, oceánske vlny. Vlna je spôsob šírenia energie. Energia vytvorená pri turbulencii sa šíri vlnami. Sínusová vlna je vlna, ktorá kmitá podľa rovnice y=A sin (ωt – kx). Keď sa vlna šíri priestorom, šíri sa aj energia, ktorú nesie. Táto energia spôsobuje, že častice na ceste oscilujú. Dá sa to interpretovať aj opačne, keďže energia sa šíri osciláciou častíc. Existujú dva typy progresívnych vĺn; menovite pozdĺžne vlny a priečne vlny. V pozdĺžnej vlne sú kmity častíc rovnobežné so smerom šírenia. To neznamená, že častice sa pohybujú s vlnou. Častice oscilujú iba okolo pevného rovnovážneho bodu v priestore. Pri priečnych vlnách dochádza k oscilácii častíc kolmo na smer šírenia. Zvukové vlny pozostávajú iba z pozdĺžnych vĺn, vlny na strune sú priečne. Oceánske vlny sú kombináciou priečnych vĺn a pozdĺžnych vĺn.
Stacionárne vlny
Stacionárne vlny, ktoré sú známe aj ako stojaté vlny, vznikajú v dôsledku zachytenia dvoch rovnakých vĺn, ktoré sa pohybujú v opačných smeroch. Dve identické sínusové vlny pohybujúce sa v smeroch +x a –x možno znázorniť ako y1=A sin (ωt – kx) a y2=A sin (ωt + kx), resp. Pridanie týchto dvoch rovníc dáva superpozíciu dvoch vĺn. Preto y1+y2=y=A [sin (ωt – kx) + sin (ωt + kx)]. Zjednodušením tejto rovnice dostaneme Y=2A sin (ωt) cos (kx). Pre danú hodnotu x sa rovnica zmení na Y=B sin (ωt), jednoduché harmonické kmitanie.
Aký je rozdiel medzi progresívnymi a stacionárnymi vlnami?
• Progresívne vlny prenášajú cez dráhu vlny čisté množstvo energie. Stacionárna vlna neprenáša čistú energiu cez cestu.
• Na vytvorenie stacionárnej vlny sú potrebné dve rovnaké šíriace sa vlny.
• Amplitúda stacionárnej vlny sa mení v závislosti od vzdialenosti, ale pre daný bod zostáva amplitúda pevná. Amplitúda každého bodu šíriacej sa vlny je rovnaká, keďže vlna je rovnomerná.
