Progresivni val vs Stacionarni val
Valovi so zelo pomemben pojav, ki se pojavlja v resničnem življenju. Preučevanje valov in vibracij sega daleč nazaj v čas. Koncepti stacionarnih valov in progresivnih valov so obravnavani na številnih področjih fizike in kemije. O njih govorijo mehanika, akustika, radarska tehnologija, komunikacijska tehnologija, kvantna mehanika in celo glasba. Ključnega pomena je pravilno razumevanje progresivnih valov in stacionarnih valov, da bi dosegli odličnost na takšnih področjih. V tem članku bomo razpravljali, kaj so stacionarni valovi in progresivni valovi, njihove definicije, podobnosti med stacionarnimi valovi in progresivnimi valovi, kako nastajajo progresivni valovi in stacionarni valovi, njihove aplikacije in na koncu razliko med stacionarnimi valovi in progresivnimi valovi..
Progresivni valovi
Mehanski val povzroča kakršna koli turbulenca v mediju. Preprosti primeri mehanskih valov so zvok, potresi, oceanski valovi. Val je metoda širjenja energije. Energija, ustvarjena v turbulenci, se širi z valovi. Sinusoidni val je val, ki niha po enačbi y = A sin (ωt - kx). Ko se val širi po prostoru, se širi tudi energija, ki jo nosi. Ta energija povzroči, da delci na poti oscilirajo. Lahko si razlagamo tudi obratno, ko se energija širi z nihanjem delcev. Obstajata dve vrsti progresivnih valov; in sicer vzdolžne valove in prečne valove. V vzdolžnem valu so nihanja delcev vzporedna smeri širjenja. To ne pomeni, da se delci premikajo z valom. Delci samo oscilirajo glede na stalno ravnovesno točko v prostoru. V prečnih valovih nihanje delcev poteka pravokotno na smer širjenja. Zvočni valovi so sestavljeni samo iz vzdolžnih valov, valovi na vrvici so prečni. Oceanski valovi so kombinacija prečnih valov in vzdolžnih valov.
Stacionarni valovi
Stacionarni valovi, ki jih imenujemo tudi stoječi valovi, se pojavijo zaradi prestrezanja dveh enakih valov, ki potujeta v nasprotni smeri. Dva enaka sinusoidna vala, ki potujeta v smeri + x in -x, sta lahko predstavljena z y1 = A greh (ωt - kx) in y2 = A sin (ωt + kx). Dodajanje teh dveh enačb daje superpozicijo obeh valov. Zato y1+y2 = y = A [sin (ωt - kx) + sin (ωt + kx)]. S poenostavitvijo te enačbe dobimo Y = 2A sin (ωt) cos (kx). Za določeno vrednost x enačba postane Y = B sin (ωt), preprosto harmonično nihanje.
Kakšna je razlika med progresivno in stacionarno valovanje? • Progresivni valovi prenašajo neto količino energije skozi pot valovanja. Stacionarni val ne nosi čiste energije skozi pot. • Za ustvarjanje stacionarnega vala sta potrebna dva enaka razmnoževalna vala. • Amplituda stacionarnega vala se spreminja glede na razdaljo, vendar za določeno točko amplituda ostane fiksna. Amplituda vsake točke razmnoževalnega vala je enaka, glede na to, da je val enakomeren. |