Прогресивна вълна срещу стационарна вълна
Вълните са много важен феномен, който се среща в реалния живот. Изследването на вълните и вибрациите се простира далеч назад във времето. Концепциите за стационарни вълни и прогресивни вълни се обсъждат в много области на физиката и химията. Те се обсъждат в механиката, акустиката, радарната технология, комуникационната технология, квантовата механика и дори музиката. Жизненоважно е да имате правилно разбиране за прогресивните вълни и стационарните вълни, за да бъдете отлични в такива области. В тази статия ще обсъдим какво представляват стационарни вълни и прогресивни вълни, техните дефиниции, приликите между стационарни вълни и прогресивни вълни, как се произвеждат прогресивни вълни и стационарни вълни, техните приложения и накрая разликата между стационарни вълни и прогресивни вълни.
Прогресивни вълни
Механичната вълна се причинява от всяка турбуленция в среда. Прости примери за механични вълни са звук, земетресения, океански вълни. Вълната е метод за разпространение на енергия. Енергията, създадена в турбулентността, се разпространява от вълните. Синусоидалната вълна е вълна, която осцилира според уравнението y=A sin (ωt – kx). Докато вълната се разпространява в пространството, енергията, която носи, също се разпространява. Тази енергия кара частиците по пътя да трептят. Може да се тълкува и обратното, тъй като енергията се разпространява чрез трептене на частици. Има два вида прогресивни вълни; а именно надлъжни вълни и напречни вълни. При надлъжна вълна трептенията на частиците са успоредни на посоката на разпространение. Това не означава, че частиците се движат с вълната. Частиците осцилират само около фиксирана равновесна точка в пространството. При напречните вълни трептенето на частиците става перпендикулярно на посоката на разпространение. Звуковите вълни се състоят само от надлъжни вълни, вълните на струната са напречни. Океанските вълни са комбинация от напречни вълни и надлъжни вълни.
Стационарни вълни
Стационарните вълни, които също са известни като стоящи вълни, възникват поради прихващането на две еднакви вълни, движещи се в противоположни посоки. Две еднакви синусоидални вълни, движещи се в посоки +x и –x, могат да бъдат представени с y1=A sin (ωt – kx) и y2=A sin (ωt + kx) съответно. Добавянето на тези две уравнения дава наслагването на двете вълни. Следователно y1+y2=y=A [sin (ωt – kx) + sin (ωt + kx)]. Чрез опростяване на това уравнение получаваме Y=2A sin (ωt) cos (kx). За дадена стойност x уравнението става Y=B sin (ωt), простото хармонично трептене.
Каква е разликата между прогресивните и стационарните вълни?
• Прогресивните вълни пренасят нетно количество енергия по пътя на вълната. Стационарната вълна не пренася чиста енергия през пътя.
• Необходими са две еднакви разпространяващи се вълни, за да се създаде неподвижна вълна.
• Амплитудата на неподвижна вълна се променя на разстояние, но за дадена точка амплитудата остава фиксирана. Амплитудата на всяка точка от разпространяваща се вълна е една и съща, като се има предвид, че вълната е еднородна.
