Progressiivinen aalto vs. paikallaan oleva aalto
Aallot ovat erittäin tärkeitä tosielämässä tapahtuvia ilmiöitä. Aaltojen ja värähtelyjen tutkimus kulkee kaukana taaksepäin ajassa. Kiinteiden ja progressiivisten aaltojen käsitteistä keskustellaan monilla fysiikan ja kemian aloilla. Näistä keskustellaan mekaniikassa, akustiikassa, tutkateknologiassa, viestintätekniikassa, kvanttimekaniikassa ja jopa musiikissa. On välttämätöntä, että progressiivisilla ja liikkumattomilla aalloilla on oikea ymmärrys, jotta selviytyisimme tällaisista kentistä. Tässä artikkelissa aiomme keskustella siitä, mitkä ovat liikkumattomat ja progressiiviset aallot, niiden määritelmät, liikkumattomien ja progressiivisten aaltojen samankaltaisuudet, kuinka progressiiviset ja liikkumattomat aallot tuotetaan, niiden sovellukset ja lopuksi ero kiinteiden ja progressiivisten aaltojen välillä.
Progressiiviset aallot
Mekaanisen aallon aiheuttaa väliaineen turbulenssi. Yksinkertaisia esimerkkejä mekaanisista aalloista ovat ääni, maanjäristykset, valtameren aallot. Aalto on energian etenemismenetelmä. Turbulenssissa syntynyt energia leviää aaltojen avulla. Sinimuotoinen aalto on aalto, joka värähtelee yhtälön y = A sin (ωt - kx) mukaan. Kun aalto leviää avaruuden läpi, myös mukanaan kulkeva energia leviää. Tämä energia saa matkalla olevat hiukkaset värähtelemään. Sitä voidaan tulkita myös päinvastoin, kun energia leviää hiukkasten värähtelyn kautta. Progressiivisia aaltoja on kahta tyyppiä; nimittäin pitkittäisaaltoja ja poikittaisiaaltoja. Pituusaallossa hiukkasten värähtelyt ovat yhdensuuntaisia etenemissuunnan kanssa. Tämä ei tarkoita, että hiukkaset liikkuvat aallon mukana. Hiukkaset värähtelevät vain kiinteässä tasapainopisteessä avaruudessa. Poikittaisissa aalloissa hiukkasten värähtely tapahtuu kohtisuorassa etenemissuuntaan nähden. Ääniaallot koostuvat vain pitkittäisaaltoista, merkkijonon aallot ovat poikittaisia. Meri-aallot ovat yhdistelmä poikittaisiaaltoja ja pitkittäisaaltoja.
Kiinteät aallot
Paikallaan seisovat aallot, joita kutsutaan myös seisoma-aaltoiksi, esiintyvät sieppauksen takia, kaksi samanlaista aaltoa, jotka kulkevat vastakkaisiin suuntiin. Kaksi identtistä sinimuotoista aaltoa, jotka kulkevat + x- ja -x-suunnissa, voidaan esittää y: llä1 = Sin (ωt - kx) ja y2 = Synti (ωt + kx). Näiden kahden yhtälön lisäys antaa kahden aallon päällekkäin. Siksi y1+y2 = y = A [syn (ωt - kx) + sin (ωt + kx)]. Yksinkertaistamalla tätä yhtälöä saadaan Y = 2A sin (ωt) cos (kx). Annetulle x-arvolle yhtälöstä tulee Y = B sin (ωt), yksinkertainen harmoninen värähtely.
Mitä eroa progressiivisella ja kiinteällä aallolla on?? • Progressiiviset aallot kuljettavat nettomäärän energiaa aallon polun läpi. Kiinteä aalto ei kuljeta nettoenergiaa polun läpi. • Kiinteän aallon luomiseksi tarvitaan kaksi identtistä etenemisaaltoa. • Kiinteän aallon amplitudi muuttuu etäisyydellä, mutta tietylle pisteelle amplitudi pysyy kiinteänä. Etenevän aallon jokaisen pisteen amplitudi on sama, kun otetaan huomioon, että aalto on tasainen. |