Verander amplitude van golf: wanneer, hoekom, hoe en gedetailleerde feite


Die amplitude van 'n golf is 'n kritieke eienskap. Dus, as jy wil weet, "Verander amplitude van golf?" Wanneer, hoekom en hoe gaan hierdie dinge gebeur? Gaan dan voort en lees.

Die energie wat deur 'n elektromagnetiese golf, 'n akoestiese golf of enige ander golf vervoer word, is direk eweredig aan die amplitudevierkant van daardie golf. Dus, wanneer daar 'n verandering in die golf se energie is, dan beïnvloed die effek daarvan die amplitude van die golf.

Voordat ons in die diepte van ons vrae ingaan, verander amplitude van golf, hoe, wanneer en hoekom? Kom ons kry eers kort inligting oor die golf en sy amplitude.

golf: In fisika word 'n golf beskou as 'n energievervoerverskynsel wat energie saam met 'n medium oordra sonder om enige materie te dra. Gevolglik dink ons ​​daaraan as 'n medium versteuring wat energie vervoer, maar nie massa nie. Daar is hoofsaaklik twee tipes golwe, wat hieronder gelys word:

  •  1. Longitudinaal: klink golwe 
  •  2. Dwars: Elektromagnetiese golwe of liggolwe

amplitude: Die totale afstand tussen 'n golf se rusposisie en die maksimum verplasing wat dit kan oorspan, word na verwys as sy amplitude.

Golflengte: Die grootte of lengte van 'n enkele golf staan ​​bekend as sy golflengte. Dit word bereken as die afstand of gaping tussen twee opeenvolgende pieke.

Frekwensie: Die frekwensie van 'n golf sê vir ons hoeveel golwe in 'n gegewe tyd by 'n sekere plek verbygaan.

Beeldkrediete: Geoff Ruth, Kruin trog golflengte amplitude, CC BY-SA 3.0

As jy klankgolwe oorweeg, bepaal hul amplitude hoe hard die klank is. 'n Hoër amplitude van 'n klankgolf beteken die hardheid daarvan is hoër, en 'n laer amplitude beteken laer hardheid.

Wanneer ons 'n liggolf bestudeer, is die amplitude van die golf niks anders as die helderheid of intensiteit van die golf in vergelyking met ander liggolwe van dieselfde golflengte. Lig met 'n groter amplitude het 'n groter intensiteit of helderheid, terwyl lig met 'n kleiner amplitude 'n minder intensiteit of helderheid het.

Nou is die vraag, verander amplitude van golf? Kom ons kyk hoe dinge uitdraai.

Verander amplitude van golf?

⇒ Die golf se amplitude is 'n belangrike eienskap.

Die amplitude van 'n golf is nie 'n konstante eienskap nie. As gevolg hiervan is dit onderhewig aan verandering as gevolg van situasionele faktore.

Wanneer verander amplitude van golf?

⇒ Ons weet dat die energie van die golf altyd behoue ​​bly, wat beteken dit kan nie vernietig of gegenereer word nie.

Enige golf se frekwensie en amplitude is onafhanklike eienskappe. Frekwensieverandering lei egter tot 'n verandering in energie. Dus, die amplitude van elke golf, hetsy longitudinaal of dwars, verander met energie om die totale energie te bewaar. 

Waarom verander die amplitude van die golf?

⇒ Die amplitude van 'n golf kan wissel met die verandering in energie van die golf.

Die golf se energie en die amplitude van die golf is nou verwant aan mekaar. Die verband tussen die energie van die golf en die amplitude van die golf word soos hieronder gegee:

E ∝ A2

Waar letter E die golf se energie aandui, en letter A die golf se amplitude aandui.

Ons kan sien dat die golf se energie direk eweredig is aan die kwadraat van die amplitude van die golf. Dus, as daar 'n geringe verandering in energie is, lei dit tot 'n kwadraatverandering in amplitude.

Ons kan uit die energie en amplitude van golfverwantskappe aflei dat as die energie van 'n golf groot is, sy amplitude hoog sal wees. Die amplitude van 'n lae-energiegolf sal soortgelyk wees aan dié van 'n lae-energiegolf. Beide scenario's word in die diagram hieronder voorgestel.

Ons kan dus sê dat enige verandering in die golf se energie lei tot 'n verandering in die golf se amplitude.

verander amplitude van golf

Hoe verander amplitude van golf?

⇒ 'n Verandering in energie is die mees waarskynlike oorsaak van die amplitudevariasie, maar dit kan ook 'n verandering in golfspoed wees. Die golf se energie kan op of af gaan. 

As jy 'n golfdrywer het, kan jy dit gebruik om die energie en dus die amplitude te verhoog. Wanneer 'n golf egter deur 'n medium beweeg, word sommige van die energie verdun, wat 'n vermindering in amplitude tot gevolg het. Soms is dit nie die energie nie, maar die verandering in golfspoed wat ook 'n verandering in golfamplitude tot gevolg het, soos gesien in die seegolwe.

Kom ons kyk na 'n paar werklike voorbeelde om te sien waarvan ons praat.

Ons het reeds in detail bespreek dat die golf se amplitude afhang van die energie wat deur daardie golf gedra word. Nou weet ons dat elke medium wrywing het. Daar is nie iets soos 'n wrywinglose medium of 'n ideale medium nie. As gevolg hiervan, as 'n golf deur 'n medium beweeg, ervaar dit wrywing. Die energie van die golf sal verdun soos dit in die medium versprei en die wrywing van die medium oorkom. Die verlies aan energie sal lei tot verswakking of vermindering van die amplitude van daardie golf.

Nou kan mens ook die hoeveelheid energie verhoog deur die drywer van die golf te gebruik. Hier beteken "golfdrywer" eenvoudig die konsekwente werk wat op daardie golf gedoen word. Beskou die geval van 'n heliese veer wat aanvanklik in rus is. Soos jy dit in 'n horisontale rigting strek, word 'n transversale golf of puls geproduseer. Met ander woorde, terwyl jy krag op die veer toepas, sal dit van sy rusposisie afwyk in verhouding tot die krag wat toegepas word. 

Om 'n hoër amplitude of maksimum verplasing te bereik, moet meer energie toegedien word of meer werk moet verrig word. Ten slotte, die energie wat 'n transversale puls of golf oor die medium dra, hou verband met sy amplitude. Die golflengte, frekwensie en spoed van 'n transversale puls of golf word nie beïnvloed deur baie energie daarin te plaas nie. Die hoeveelheid energie wat op 'n puls of golf toegepas word, sal slegs die amplitude van daardie puls of golf verander.

Oseaangolf:

Die verandering in die amplitude van seegolwe word veroorsaak deur die verlangsaming van die golfspoed. Deur die golf stadiger te maak, kan energie in hoër amplitudegolwe omgeskakel word, aangesien die frekwensie en energievlak wat deur die golf gedra word nie kan verander nie. As jy kyk na seegolwe wat vlak water nader, is hierdie effek baie opvallend. Soos die voortplantingspoed stadiger word, raak die golfkruine saambevolk. Die golfhoogtes of die amplitude neem toe as gevolg van die ophoping totdat die golf breek.

Gereelde vrae (FAQ's):

Q: Verander amplitude met verloop van tyd?

Ant.: Ideaal gesproke moet die amplitude van die golf nie mettertyd verander nie. Soos ons egter in die regte wêreld leef, is dinge besig om te verander.

Daar is nie iets soos 'n wrywinglose stelsel in die werklike wêreld nie. As gevolg hiervan, as die golf energie verloor, verminder die amplitude van die golf met verloop van tyd. Wanneer ons 'n eenvoudige bestudeer harmoniese beweging, kan ons sien dat die amplitude van die eenvoudige harmoniese golf eksponensieel afneem met verloop van tyd.

Die volgende grafiek verteenwoordig die demping van die golf oor tyd:

Beeldkrediete: anoniem, Gedempte sinusgolf, CC BY-SA 3.0

V.: Verander die amplitude van die golf wanneer die golf die medium van voortplanting verander?

Antwoord: Wanneer die golf van een medium na 'n ander voortplant, gaan 'n deel van die golf deur die medium, en die oorblywende deel daarvan sal terugreflekteer.

Die gedeelte van die golf wat deur die medium gaan, dui op die gedeelte van die golf se energie wat in die medium verlore gegaan het. Gereflekteerde golwe word as die oorblywende energie beskou. Aangesien veranderende media 'n afname in energie veroorsaak, lei dit ons direk na die verandering (meer presies, vermindering) van amplitude.

V.: Wat gebeur wanneer die amplitude van die golf verdubbel word?

Antwoord: Die amplitude van 'n golf het 'n direkte verband met energie, wat hieronder gegee word:

E ∝ A2

Wanneer die amplitude van 'n golf verdubbel word, neem die energie van die golf met vier keer toe. As gevolg hiervan, dui verdubbeling van die golf se amplitude verviervoudiging van die energie wat deur die golf oorgedra word. 

Net so, as die amplitude van 'n golf verdriedubbel word, impliseer dit 'n negevoudige toename in die toevoer van energie wat deur die golf gelewer word.

Kliek hier om te weet hoe om die amplitude van 'n golf te vind.

Ons hoop ons het jou gepaste antwoorde op jou navrae verskaf. Verander amplitude van golf? Wanneer verander amplitude van golf? Waarom verander die amplitude van die golf? Hoe verander amplitude van golf? Besoek asseblief ons webwerf om meer wetenskapverwante artikels te lees.

Alpa P. Rajai

Ek is Alpa Rajai, het my meestersgraad in wetenskap voltooi met spesialisering in fisika. Ek is baie entoesiasties daaroor om te skryf oor my begrip vir Gevorderde wetenskap. Ek verseker dat my woorde en metodes lesers sal help om hul twyfel te verstaan ​​en duidelik te maak waarna hulle soek. Behalwe vir Fisika is ek 'n opgeleide Kathak-danser en skryf ook soms my gevoel in die vorm van poësie. Ek hou aan om myself op te dateer in Fisika en wat ek ook al verstaan, vereenvoudig ek dieselfde en hou dit reguit tot die punt sodat dit duidelik aan die lesers lewer. Jy kan my ook bereik by: https://www.linkedin.com/in/alpa-rajai-858077202/

Onlangse plasings