Hoe om die amplitude van 'n golf te vind: formule, probleme, voorbeelde en feite 


In hierdie pos sal ons verskillende aspekte van golf ontleed en hoe om die amplitude van 'n golf te vind.  

Die hoogste hoogte vanaf die ewewigspunt wat deur 'n golf bereik word, word beskryf as amplitude. Die letter A word gebruik om dit uit te druk. Amplitude kan uitgedruk word as y=Asinωt+Φ 

Hier is A amplitude van golf 

           y is verplasing van golf 

           ω is hoekfrekwensie uitgedruk as ω=2π/t

           π is faseverskil  

Die piekpunt van 'n golf is die maksimum amplitude van vertikale verplasing deur 'n siklus. Op 'n oppervlakgolf is 'n piek 'n punt wanneer die medium se verplasing die grootste is 

Die trog punt van 'n golf verteenwoordig die grootste afwaartse verplasing deur 'n siklus. Op 'n golffront is 'n trog 'n punt waar die medium se verplasing die grootste is in die afwaartse rigting. 

Die hoeveelheid krag wat gebruik word om die golwe te begin bepaal die amplitude. Groter amplitudegolwe het meer sterkte en intensiteit. 

'n Golf se amplitude en frekwensie is eweredig, met die amplitude wat eweredig is aan die frekwensie.  Wanneer die frekwensie styg, daal die amplitude. Wanneer die frekwensie verlaag, styg die amplitude. 

Die spoed waarmee 'n puls beweeg word nie deur sy amplitude beïnvloed nie. Golwe A en B beweeg albei teen dieselfde spoed. Die snelheid van 'n golf word geheel en al bepaal deur veranderinge in die eienskappe van die medium waardeur dit beweeg. 

Amplitude van 'n golfformule 

Formule om amplitude van golf te vind is Posisie = amplitude * sinusfunksie (hoekfrekwensie * tyd + faseverskil)

 Amplitude van 'n golf word direk vanaf wiskundige vorm van golf gevind, dit wil sê y=Asin(ωt +Φ ). Amplitude is gelyk aan A.  

Die bogenoemde vergelyking is formule om amplitude van 'n golf te vind. Hierdie formule kan gebruik word om tydperk te vind T, Frekwensie ω, verplasing y, faseverskil Φ en golflengte λ  van 'n golf. 

Hoe om die amplitude van 'n golf op 'n grafiek te vind? 

Deur die afstand tussen kruin en ewewig of trog en ewewig vanaf 'n golfgrafika te bereken. 

In die grafiese benadering is die lengte van ewewig tot trog gelyk aan amplitude of die lengte van ewewig tot kruin, dus kan ons eenvoudig die afstand vanaf die plot meet om die amplitude van die golf te kry. 

Hoe om die amplitude van 'n longitudinale golf te vind?  

Die grootste verplasing deur golf vanaf die ewewigspunt word gemeet. 

Die grootste verplasing van 'n komponent van sy rus punt beïnvloed die amplitude van 'n longitudinale golf, soos 'n klankpuls. 'n Golf word as benat beskou wanneer sy amplitude geleidelik daal soos sy krag verdryf word. 

Omdat die bepaling van die hoogte waarop deeltjies beweeg moeilik is, word die amplitude gewoonlik uitgedruk in terme van transversale golwe. 'n Longitudinale golf se amplitude is parallel met die bewegingsvlak van die golf. 'n Longitudinale golf is een wat 'n periodieke versteuring of ossillasie in dieselfde vlak as die golf se reis het.

'n Drukgolf deurkruis sy grootte, voorafgegaan deur 'n verlenging wanneer 'n sirkelveer aan die een kant gedruk word en dan aan die ander kant losgelaat word; enige plek op enige lus van die veer sal saam met die golf en terug langs dieselfde roete stroom, deur die neutrale toestand gaan en dan sy beweging ongedaan maak.

Die gas langs die vloeilyn van die klankgolf word saamgepers en verdroog soos die klankgolf heen en weer swaai. Die longitudinale karakter van P (primêre) seismiese golwe is identies aan dié van P (sekondêre) seismiese golwe.

Afgesien van 'n geleidelike verandering in fase (qv) van vibrasie - dit wil sê, elke deeltjie voltooi sy reaksiesiklus op 'n later tydstip - ossilleer elke deeltjie materie met betrekking tot sy normale rusposisie, en anders as die aksiale rigting van transmissie in 'n longitudinale golf, en alle deeltjies betrokke by die golfbeweging tree presies op dieselfde manier op.

In die transmissie-as skep die gekombineerde bewegings afwisselende sones van kompressie en rafaksie om voort te gaan. 

Hoe om die amplitude van 'n transversale golf te vind? 

Meting van die maksimum verplasing deur golf vanaf ewewigspunt. 

Die spasie tussen die ewewigspunt en óf die toppunt (hoë punt van die golf) óf die onderkant (lae punt van die golf) is die amplitude van 'n transversale golf (laagtepunt van die golf.) 

 A dwarsgolwe amplitude is loodreg op die golf se bewegingsvlak. 

Die amplitude van 'n golf wat deur 'n meer ernstige versteuring geskep word, is groter. Oorweeg dit om 'n klein klip in 'n vreedsame dam te gooi. Klein golwe sal ontwikkel uit die ontwrigting in sirkelvormige ringe. Die golwe het 'n baie min amplitude en energie. Gooi 'n swaar klippie in die water as 'n eksperiment. Uiters groot golwe sal die gevolg wees van die versteuring. Dit is golwe met 'n klomp krag en baie amplitude. 

Die amplitude van 'n golf is eweredig aan die hoeveelheid krag wat dit bevat. 'n Groot-amplitude-golf dra baie energie, terwyl 'n kort-amplitude-puls net 'n klein hoeveelheid dra. Die gemiddelde hoeveelheid drywing wat oor 'n eenheidsoppervlakte per eenheid van tyd in een as gaan, is die intensiteit van 'n puls.

Die intensiteit van die geraas groei soos die amplitude van die klankgolf styg. Klanke met hoër intensiteit word as harder beskou. Klankintensiteitsvergelykings word gewoonlik in desibel (dB) aangegee. 

Probleme 

Probleem 1 

Oorweeg 'n horlosie wat vorentoe en agtertoe swaai. Die ossillasie se hoekfrekwensie is gelyk aan 2π radiale/s, en die faseverskil is nul radiale. Verder is die tydsduur t = 10 s, en die lengte van die horlosie is 12.0 cm of x = 0.120 m. Daarom, wat sal die amplitude van ossillasies wees? 

Oplossing: 

Eerstens sal ons al die gegewe waardes skryf en dan sal ons die amplitude uitvind deur die waardes in amplitudeformule te plaas. 

Gegee:  

Hoekfrekwensie, ω = 2π (in radiale/s) 

Faseverskil, Φ=0 (in radiale) 

Tydperiode, t=10 (in sekondes) 

y=0.120 m

Nou sal ons die bogenoemde waardes in amplitude formule plaas. 

y='n sonde(ω t+π )

0.120 (m)= A sonde(2π(radiale/sekonde) * t(sekondes) + 0 )

A= 0.120(m)/Sin(2π(radiale/sekondes) (10 sekondes)+0 )

A=0.120(m)/Sin 20π

Ons kan Sonde bereken (20π) direk vanaf sakrekenaar en dit is gelyk aan sonde(20π)= 0.88965. 

Nou verder oplos,  

A=0.120(m)/0.88965

A= 0.1345 m

Dus, amplitude van golf is 0.1345 meter of 13.45 cm. 

Probleem 2 

Oorweeg 'n horlosie wat vorentoe en agtertoe swaai. Die ossillasie se hoekfrekwensie is gelyk aan 2π radiale/s, en die faseverskil is nul radiale. Verder is die tydsduur t = 15 s, en die lengte van die horlosie is 15.0 cm of x = 0.150 m. Daarom, wat sal die amplitude van ossillasies wees? 

Oplossing: 

Eerstens sal ons al die gegewe waardes skryf en dan sal ons die amplitude uitvind deur die waardes in amplitudeformule te plaas. 

Gegee:  

Hoekfrekwensie, ω = 2π (in radiale/s) 

Fase verskil, Φ=0 (in radiale) 

Tydperiode, t=15 sekondes (in sekondes) 

y=0.150 m 

Nou sal ons die bogenoemde waardes in amplitude formule plaas. 

y=Asin(ω t + π )

0.150 (m)= A sonde(2π(radiale/sekonde) t(sekondes) + 0 )

A= 0.150(m)/Sin(2π(radiale/sekondes) (15 sekondes)+0 )

A=0.150(m)/Sin(30π)

Ons kan Sonde 30 berekenπ direk vanaf sakrekenaar en dit is gelyk aan Sonde 30π= 0.99725.

Nou verder oplos,  

A= 0.150(m)/0.99725

A= 0.1503 m

Dus, amplitude van golf is 0.1503 meter of 15.03 cm. 

Probleem 3 

Oorweeg 'n pendulum wat vorentoe en agtertoe swaai. Die ossillasie se hoekfrekwensie is gelyk aan 2π radiale/s, en die faseverskil is nul radiale. Verder is die tydsduur t = 10 s, en die lengte van die horlosie is 30.0 cm of x = 0.300 m. Vind uit die amplitude van die golf.

Oplossing: 

Eerstens sal ons al die gegewe waardes skryf en dan sal ons die amplitude uitvind deur die waardes in amplitudeformule te plaas. 

Gegee:  

Hoekfrekwensie, ω= 2π(in radiale/s) 

Faseverskil, π=0 (in radiale) 

Tydperiode, t=5 sekondes 

y=0.300 m

Nou sal ons die bogenoemde waardes in amplitude formule plaas. 

y=A sin(ω t + π)

0.300 (m)= A sin(2π (radiale/sekonde)* t(sekondes) + 0)

A= {0.300(m)/Sin(2π(radiale/sekondes)(5 sekondes)+0 )

A= {0.300(m)/Sin(10π)}

Ons kan bereken Sonde (10π) direk vanaf sakrekenaar en dit is gelyk aan Sonde (10π)= 0.52123.

Nou verder oplos,  

A= 0.300(m)/0.52123

A= 0.5755 m

Dus, amplitude van die golf is 0.5755 meter of 57.55 cm. 

Gereelde vrae |Gereelde vrae 

Vrae. Wat is die verband tussen amplitude en golflengte? 

Ans. 'n Golf se golflengte en amplitude is twee kritieke parameters.

Die hoogte van 'n polsslag word gedefinieer as die afstand tussen die top (of kruin) en die onderste plek op die golf (trog). Die spasie tussen een piek en die volgende is die golflengte van 'n golf. 

'n Golfvorm se frekwensie is gelykstaande aan sy golflengte. Frekwensie word gemeet in hertz (Hz), of vibrasies per sekonde, en verwys na die aantal golwe wat in 'n gegewe tyd deur 'n gegewe area beweeg. Die frekwensies van kleiner golflengtes is hoër, terwyl die frekwensies van groter golflengtes laer is. 

Vrae. Hoe word die amplitude van 'n golf deur sy energie beïnvloed? 

Ans. Die amplitude kwadraat is gelykstaande aan die energie wat deur 'n puls verskaf word.

Watter amplitudeskommeling ook al voorkom, die drywing word beïnvloed deur die kwadraat van daardie effek. Dit beteken dat verviervoudiging van die drywing gelyk is aan verdubbeling van die amplitude. 

Die amplitude van 'n groot kraggolf is groot, terwyl die amplitude van 'n korter energiegolf laag is. Die hoogste vlak van ontwrigting van 'n komponent op die medium vanaf sy ewewigsposisie is die amplitude van 'n golf. Die redenasie vir die energie-amplitude-skakel is soos volg: Die eerste lus verkry 'n voorlopige hoeveelheid verplasing wanneer 'n slinky horisontaal gestrek word en 'n dwarsgolf word daarin ingevoer. 

Die krag wat deur die individu op die ring toegepas word in poging om dit na 'n bepaalde afstand van die res te verskuif, veroorsaak die ontwrigting. Hoe meer energie 'n persoon in die golf sit, hoe meer arbeid sit hy of sy in die aanvanklike lus. Hoe groter die verplasing wat aan die eerste lus gegee word, hoe meer werk daaraan gedoen.

Die amplitude van die eerste spoel is eweredig aan die hoeveelheid ontwrigting wat daaraan gegee word. Laastens is die amplitude van 'n transversale golf gelyk aan die hoeveelheid energie wat deur die puls oor die medium gedra word. 'n Dwarsgolf se golflengte, frekwensie of spoed word nie beïnvloed deur baie krag daarin te plaas nie. 

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