Hoe om amplitude van transversale golf te vind: probleme, voorbeelde en feite 


In hierdie artikel sal ons transversale golf bespreek, verskillende aspekte daarvan en hoe om amplitude van transversale golf te vind.

Die grootste hoogte wat deur die deeltjies in die vertikale rigting verkry word terwyl hulle horisontaal vorentoe beweeg, is die amplitude van die dwars. Daar is twee metodes om die transversale golf se amplitude te bepaal; (1) deur die grafiek, (2) vanaf die golfvergelyking.   

Deur die grafiese metode is die afstand van rus tot trog amplitude of afstand van rus tot kruin, dus ons bereken die amplitude van die transversale golf deur die afstand direk vanaf die grafiek te meet. 

Kom by die tweede metode, ons neem die waarde van A direk vanaf die golfvergelyking. In golfvergelyking word die amplitude uitgedruk deur A. Dit is dus baie maklik om die waarde van amplitude uit die golfvergelyking te herken. 

'n Dwarsgolf is een deurdat die medium se komponente verskuif word in 'n rigting wat normaal is op die kragoordragrigting. Wanneer 'n kabel horisontaal verleng word en die terminus heen en weer oor 'n vertikale vlak beweeg word, word 'n transversale golf gevorm. As 'n foto van daardie soort van 'n dwarsgolf verkry kon word, sou die vorm van die tou op sy plek vassit. 

Die piek van 'n golf is die kol van die medium wat die hoogste stygende of opwaartse verplasing vanaf sy ewewigsposisie het. 'n Golf se trog is die plek van die medium waar die maksimum vlak van afwaartse of negatiewe verplasing vanaf die ewewigstoestand gesien kan word. Die grootste hoeveelheid beweging van 'n komponent op die medium vanaf sy ewewigstoestand staan ​​bekend as die hoogte van 'n golf.

Die amplitude is, in 'n aansig, die spasie tussen die bodem en kruin. Vanaf die ewewigstoestand tot by die trogpunt kan die amplitude ook gemonitor word. In 'n transversale golf is die element ontwrigting loodreg op die golfvoortplantingsvlak. Van die linkerkant na die regterkant bly 1-d dwarsvlakgolf voort.

Die elemente beweeg nie saam met die golf nie; eerder, hulle ossilleer net op en af ​​by hul individuele rusplekke soos die golf verbygaan. 

As gevolg van die kompressie stres geskep, transversale golwe ontstaan ​​tipies in elastiese materiale; die vibrasies in hierdie situasie is die verplasing van die fyn materiaal ver van hul stabiele toestand in vlakke normaal tot die golfvoortplanting. Die spesifieke trekvervorming van die materiaal is gekorreleer met sulke verplasings.

As gevolg hiervan word na hierdie soort transversale golf verwys as 'n skuifgolf. Selfs in ewewig, dwarsgolwe kan nie beweeg nie binne 'n vloeistofkolom aangesien hulle nie skuifspannings kan voorkom nie. In seismologie staan ​​skuifgolwe ook bekend as sekondêre golwe of S-golwe.  

Dwarsgolwe verskil van lengte golwe deurdat die vibrasies in die golf se vlak plaasvind. 'n Geraasgolf of "drukgolf" in gasse, vloeistowwe of vaste stowwe, waarvan die fluktuasies druk en sametrekking van die stof veroorsaak deurdat die golf beweeg, is 'n goeie voorbeeld van 'n longitudinale golf. In geofisika word daar na kompressiegolwe verwys as "primêre golwe" of "P-golwe". 

U kan twee onderling kies loodregte polarisasie-asse en beskryf elke golf wat lineêr gepolariseer is in 'n ander rigting as 'n lineêre kombinasie (vermenging) van sulke twee golwe wanneer die medium lineêr is en verskeie duidelike verplasingsoriëntasies vir die gelyke bewegende oriëntasie moontlik maak. 

'n Sirkulêr of ellipties gepolariseerde golf word geskep deur twee golwe met dieselfde frekwensie, snelheid en reisrigting saam te voeg, maar afsonderlike periodes en duidelike verplasingsoriëntasies. Eerder as om heen en weer te reis, het die komponente in so 'n golf sirkelvormige of elliptiese paaie. 

Om terug te keer na bogenoemde gedagte-oefening met 'n stywe draad kan begrip aanhelp. Dit is opmerklik dat in plaas daarvan om jou palm op en af ​​te skuif, kan jy golwe op die tou losmaak deur jou palm na regs en links uit te brei. Dit is 'n deurslaggewende punt.

Die golwe kan in twee afsonderlike (ortogonale) oriëntasies gaan. (Dit is waar vir enige twee reghoekige oriëntasies; opwaarts en afwaarts, sowel as regs en links, is gekies vir duidelikheid.) Lineêr gepolariseerde golwe is dié wat geskep word deur jou hand in 'n reguit lyn te beweeg. 

En stel jou voor dat jou palm in 'n sirkel beweeg. 'n Spiraalgolf sal op die tou geskep word as gevolg van jou bewegings. Jou palm beweeg terselfdertyd opwaarts en afwaarts en horisontaal. Die horisontale bewegingsmaksima is 'n kwart golflengte (of 'n kwart van die afstand oor die sirkel, of 90 ° of /2 radiale) afgesien van die opwaartse en afwaartse bewegingspieke.

Die ontwrigting van die tou sal 'n soortgelyke sirkel as jou palm op enige plek oor die tou definieer, maar sal deur die golf se transmissiespoed uitgestel word. Jy kan ook kies of jy jou palm in 'n kloksgewys of teen die kloksgewys sirkel wil swaai. Regs en links sirkulêr gepolariseerde golwe om uit sulke periodieke sirkelbewegings te ontstaan. 

'n Konsekwente beweging sal 'n ellips definieer en ellipties gepolariseerde golwe skep tot die mate dat jou sirkel onakkuraat is. Jou ellips sal 'n reguit lyn vorm op sy mees eksentrieke punt, wat lei tot 'n polarisasie langs die ellips se primêre as.

'n Elliptiese beweging kan gewoonlik in twee ortogonale lineêre bewegings van verskillende amplitude en fase verdeel word, met sirkelpolarisasie die uitsondering wanneer die twee lineêre bewegings soortgelyke amplitude het. 

Probleme 

Probleem 1 

'n Dwarsgolf op tou word uitgedruk as y(x,t)=(0.45m)cosπ (0.2m-1)x + π(100s-1)t. Vind amplitude van transversale golf.

Solution.  

Ons sal die gegewe vergelyking vergelyk met transversale golf wiskundige uitdrukking wat isy(x,t)=A sin(kx-ω t+π ).

Van bogenoemde uitdrukking is die waarde van amplitude van transversale golf op tou 0.45 meter. 

Probleem 2  

'n Matroos neem waar dat die golwe op die water se top veroorsaak dat sy boot op en af ​​gaan in 'n voorspelbare patroon. Die boot reis 'n totale hoogte van 5.0 m in 6.0 sekondes vanaf sy maksimum hoogte na sy laagste posisie. Die golfpieke is 10.0 meter ver, volgens die matroos. Wat sal ons die amplitude van golf gevorm? 

Oplossing: 

In hierdie oplossing sal ons eers die grafiek van boot se beweging teken. 

hoe om amplitude van transversale golf te vind
Grafiek van boot reis

Vanaf die bostaande grafiek is die afstand tussen kruin tot trog 5.0 meter. Dus, die amplitude (A) van die golf is A= 5/2 wat beteken A=2.5 meter.

Gereelde vrae |Gereelde vrae  

V. Die transversale en longitudinale golwe het duidelike oriëntasies. 

Ans. Wanneer transversale golwe teëgekom word, vloei die medium normaal na die golf se rigting. Longitudinale golwe vereis dat die medium die golf se as in 'n lineêre lyn volg.  

V. Wat is die betekenis van dwarsrigting? 

Ans. Die rigting waarin die golf beweeg, word "dwars" genoem. Die dwarsoriëntasie is opwaarts en afwaarts as die golf van links na regs beweeg. Met golwe aan 'n tou is dit presies wat sal ontvou. 

V. Is daar 'n verskil tussen 'n klankgolf en 'n transversale golf? 

Ans. Die studies het getoon dat geraas in die lug, of geraas in vloeistowwe, 'n transversale golf kan wees met volledige vektoreienskappe soos spin en hoek momentum, baie soos lig. 

V. Het liggolwe longitudinale of transversale aard? 

Ans. Liggolwe is dwars waai. 

Die essensie van alle soorte elektromagnetiese transmissie is dwars. In 'n vakuum, soos ruimte, beweeg alle elektromagnetiese golwe teen dieselfde tempo. Dwarsgolwe sluit watergolwe en S-golwe in. 

SAKSHI KM

Ek is Sakshi Sharma, ek het my nagraadse studie in toegepaste fisika voltooi. Ek hou daarvan om op verskillende gebiede te verken en artikelskryf is een daarvan. In my artikels probeer ek om fisika op die mees verstaanbare wyse vir die lesers aan te bied.

Onlangse plasings