Ce este un val în picioare
Ce este un val în picioare
Un val în picioare este un fenomen de interferență înRezultatul este suprapunerea a două semnale opuse care se execută paralele între ele. Apare atunci când semnalul este reflectat de o barieră. Exemple de valuri în picioare pot fi oscilații de șiruri sau aer în instrumente muzicale.
introducere
Valurile permanente se pot forma la diferiteCondiții. Acest fenomen este cel mai ușor de demonstrat în condiții de spațiu limitat. Acest efect poate fi obținut prin combinarea a două oscilații cu aceeași lungime de undă, propagând în direcții opuse. Interferența celor două semnale dă undă rezultantă, care, la prima vedere, nu se mișcă (adică, în picioare). O condiție importantă este că energia trebuie să intre în sistem cu o anumită rată. Aceasta înseamnă că frecvența excitației ar trebui să fie aproximativ egală cu frecvența naturală a oscilațiilor. Acest concept este, de asemenea, cunoscut sub numele de rezonanță. Valurile permanente sunt întotdeauna asociate cu rezonanța. Apariția unei rezonanțe poate fi determinată de o creștere accentuată a amplitudinii oscilațiilor rezultate. Pentru a crea valuri în picioare, se consumă mult mai puțină energie, în comparație cu undele de călătorie având aceleași amplitudini. Nu uitați că în orice sistem unde există valuri în picioare există numeroase frecvențe naturale. Varietatea tuturor valurilor posibile este cunoscută sub numele de armonici ale sistemului. Cea mai simplă armonică este numită fundamentală sau prima. Ultimele valuri permanente se numesc a doua, a treia, etc. Armonicile, care diferă de cele fundamentale, sunt uneori numite subtext. Tipuri de valuri în picioare
În funcție de caracteristicile fiziceexistă mai multe tipuri de valuri în picioare. Toate acestea pot fi împărțite condiționat în trei mari grupuri: una-dimensională, bidimensională și tridimensională. În cazul în care există un spațiu închis plat, apar unde valide unidimensionale. În acest caz, valul se poate propaga numai într-o singură direcție: de la sursă la limita spațiului. Există trei subgrupe de valuri unidimensionale: cu două noduri la capete, cu un nod în mijloc și cu un nod la un capăt al valului. Un nod este un punct cu cea mai mică amplitudine și energie a semnalului. În cazul în care oscilațiile se propagă în două direcții de la sursă, se produc valuri în picioare bidimensionale. După reflexia din barieră, apare o undă stândă. Undele tridimensionale în picioare sunt semnale propagatoare în spațiu cu viteză finită. Nodurile în această formă de oscilație vor fi suprafețe bidimensionale. Acest lucru complică foarte mult cercetarea lor. Un exemplu de astfel de valuri este orbita mișcării unui electron într-un atom. Valoarea practică a valurilor în picioare
Valurile permanente au o mare importanță în muzică,deoarece sunetul este o combinație de mai multe oscilații. Calculul corect al lungimii și rigidității șirurilor permite obținerea celei mai bune sunete a acestui instrument sau a acelui instrument. Valurile permanente sunt, de asemenea, foarte importante în fizică. În metoda de studiere a particulelor cu ajutorul spectroscopiei cu raze X, prelucrarea semnalului reflectat face posibilă determinarea compoziției aproximative cantitative și calitative a obiectului.
