Równanie fali:
Zachowanie się fali w ośrodku możemy opisać równaniem:
(Fala porusza się w prawo po osi Ox)
Lub (Fala porusza się w lewo po osi Ox)
Dla danego t mamy równanie f(x) opisujące kształt sznura w danej chwili, a dla danego miejsca sznura x mamy równanie f(t) opisujące poprzeczne drgania cząstki sznura w punkcie x.
Rozważać będziemy poprzeczną falę harmoniczną postaci
|
(13.4) |
która przedstawia przenoszenie się drgań harmonicznych w kierunku x, i która pokazana jest na rysunku-animacji poniżej (zwykła chamska sinusoida). Stała A (opisująca maksymalne wychylenie)
jest amplitudą
, a wyrażenie
przedstawia fazę
. (Gdy mówimy o wybranej części fali to tym samym mówimy o określonej fazie).
Zauważmy, że wartość wychylenia poprzecznego y dana wzorem (13.4) jest taka sama w punktach o współrzędnych x, x + λ, x + 2λ, x + 3λ, itd. Oznacza to, że te punkty mają taką samą fazę.
Wielkość λ nazywamy długością fali
. Reprezentuje ona odległość między punktami o tej samej fazie na przykład między dwoma grzbietami (maksimami) tak jak na rysunku 13.9.
Czas, w którym fala przebiega odległość równą λ nazywamy okresem T
ym-to samo co A (wychylenie max)
długość fali λ, okres T, liczba falowa k, częstość kołową ω, częstotliwość f
f=1/T
liczenie „v”-pochodna po czasie, „a” druga pochodna z drogi po czasie