Δύο στάσιμα κύματα

Σε δύο απολύτως όμοιες τεντωμένες χορδές έχουν δημιουργηθεί στάσιμα κύματα και στο σχήμα φαίνονται οι μορφές των χορδών κάποια στιγμή t1. Τη στιγμή αυτή το σημείο Β κινείται προς τα πάνω ενώ το σημείο Γ έχει μηδενική ταχύτητα ταλάντωσης. Να χαρακτηρίσετε τις παρακάτω προτάσεις ως σωστές ή λανθασμένες. Τα υλικά σημεία κατά μήκος της πρώτης …

Συνέχεια του άρθρου ‘Δύο στάσιμα κύματα’ »

Μια ακόμη επιφανειακή συμβολή

Στην επιφάνεια ενός υγρού βρίσκονται δυο πηγές, οι οποίες μπορούν να δημιουργούν εγκάρσια επιφανειακά κύματα με συχνότητες 1Ηz, τα οποία διαδίδονται με ταχύτητες 1m/s. Στο σχήμα, βλέπουμε το κύμα (1) το οποίο φτάνει στο σημείο Ο, μια στιγμή που λαμβάνουμε ως t=0, υποχρεώνοντάς το να ταλαντωθεί με πλάτος 0,04m, κινούμενο προς τα πάνω (θετική κατεύθυνση). …

Συνέχεια του άρθρου ‘Μια ακόμη επιφανειακή συμβολή’ »

Πότε δημιουργείται στάσιμο κύμα;

Κατά μήκος ενός γραμμικού ελαστικού μέσου διαδίδεται ένα κύμα με εξίσωση: y=Α∙ημ(ωt-2πx/λ) Το παραπάνω κύμα μπορεί να συμβάλει με ένα δεύτερο κύμα που διαδίδεται στο ίδιο μέσο, με εξίσωση:

Στάσιμο και τρέχον κύμα

 Στο σχήμα βλέπετε στιγμιότυπα δύο κυματομορφών, μιας περιοχής ενός γραμμικού ελαστικού μέσου (μιας χορδής), τα οποία ελήφθησαν κάποιες στιγμές. Η μορφή (Ι) δείχνει τμήμα της χορδής όταν πάνω της έχει σχηματισθεί στάσιμο κύμα, ενώ η (ΙΙ), όταν στην ίδια περιοχή διαδίδεται ένα αρμονικό κύμα. Στο σχήμα επίσης φαίνεται η ταχύτητα ταλάντωσης δύο σημείων Β και …

Συνέχεια του άρθρου ‘Στάσιμο και τρέχον κύμα’ »

Συμβολή δύο ομοίων κυμάτων.

Κατά μήκος ενός γραμμικού ελαστικού μέσου και από αριστερά προς τα δεξιά (προς τη θετική κατεύθυνση) διαδίδονται δύο αρμονικά κύματα με το ίδιο πλάτος Α=0,2m και την ίδια συχνότητα f=1Ηz. Η ταχύτητα διάδοσης των κυμάτων είναι ίση με υ=2m/s. Σε ένα σημείο Ο, το οποίο θεωρούμε ως αρχή μέτρησης των αποστάσεων (x=0), το πρώτο κύμα …

Συνέχεια του άρθρου ‘Συμβολή δύο ομοίων κυμάτων.’ »

Μείωση του πλάτους του κύματος και συμβολή

Στην παραπάνω εικόνα, βλέπουμε τη διάδοση ενός κύματος στην επιφάνεια ενός υγρού. Μπορούμε εύκολα να παρατηρήσουμε ότι όταν απομακρυνόμαστε από την πηγή, το πλάτος ταλάντωσης μειώνεται. Αυτό δικαιολογείται, αφού καθώς το κύμα απλώνεται στην επιφάνεια, η ενέργεια που παρέχει η πηγή και μεταφέρεται από το κύμα, διαμοιράζεται συνεχώς και σε περισσότερα υλικά σημεία.

Άλλο ένα διάγραμμα φάσης

Μια πηγή κύματος ξεκινά την ταλάντωσή της τη στιγμή t0=0 δημιουργώντας ένα αρμονικό κύμα, το οποίο διαδίδεται κατά μήκος ενός γραμμικού ελαστικού μέσου. Στο διπλανό διάγραμμα δίνεται η φάση της απομάκρυνσης των σημείων του μέσου τη χρονική στιγμή t1=3s.

Φάσεις και διαφορές φάσεων σε ένα κύμα.

Κατά μήκος ενός γραμμικού ελαστικού μέσου και προς τα δεξιά, διαδίδεται ένα κύμα και στο πρώτο σχήμα βλέπετε τη μορφή του μέσου τη στιγμή t=0. Αν το σημείο Γ, στο οποίο φτάνει το κύμα τη στιγμή αυτή, απέχει 0,8m από το σημείο Β και αρχίζει να ταλαντώνεται με εξίσωση απομάκρυνσης την: yΓ=0,2∙ημ4πt  (S.Ι.)

Δυο κύματα στο ίδιο μέσον

Κατά μήκος ενός γραμμικού ελαστικού μέσου διαδίδονται με αντίθετη φορά δυο κύματα, με αποτέλεσμα κάποια στιγμή, η μορφή μιας περιοχής του μέσου, να είναι όπως στο πάνω σχήμα. i) Αντλώντας πληροφορίες από το σχήμα, να απαντήσετε στις παρακάτω ερωτήσεις:

Μια αρχή στα κύματα

Κατά μήκος ενός γραμμικού ελαστικού μέσου και από τα αριστερά προς τα δεξιά διαδίδεται χωρίς απώλειες ένα αρμονικό κύμα, το οποίο τη στιγμή t0=0 φτάνει σε ένα σημείο Ο, το οποίο λαμβάνουμε ως αρχή ενός προσανατολισμένου άξονα x, με την προς τα δεξιά κατεύθυνση ως θετική. Το σημείο Ο ξεκινά την ταλάντωσή του προς τα …

Συνέχεια του άρθρου ‘Μια αρχή στα κύματα’ »

Μια συμβολή από μη σύγχρονες πηγές

Στην επιφάνεια ενός μεγάλου δοχείου με νερό ηρεμούν δυο πηγές. Σε μια στιγμή t=0 οι πηγές αρχίζουν να ταλαντώνονται με εξισώσεις y1=Α∙ημ2πft   και y2=2Α∙ημ3πft (μονάδες στο S.Ι.), δημιουργώντας εγκάρσια κύματα που διαδίδονται στην επιφάνεια του υγρού.

Επιφανειακή συμβολή και φάση.

Στην επιφάνεια ενός υγρού υπάρχουν δύο πηγές εγκαρσίων κυμάτων Π1 και Π2, οι οποίες, κάποια στιγμή t0=0, αρχίζουν να ταλαντώνονται ταυτόχρονα με εξισώσεις: y1=Α∙ημ(ωt) και y2=Α∙ημ(ωt)  Έτσι δημιουργούνται επιφανειακά κύματα, τα οποία θεωρούμε ότι διαδίδονται με σταθερά πλάτη και με μήκος κύματος λ=0,8m. Τα κύματα συμβάλουν σε ένα σημείο Ο, το οποίο ταλαντώνεται με πλάτος 0,1m και στο σχήμα δίνεται …

Συνέχεια του άρθρου ‘Επιφανειακή συμβολή και φάση.’ »