Чтобы описать колебательные процессы и отличить одни колебания от других, используют 6 характеристик. Они называются так (рис. 1):
- амплитуда,
- период,
- частота,
- циклическая частота,
- фаза,
- начальная фаза.
Рис. 1. Основные характеристики колебаний – это амплитуда, период и начальная фаза
Такие величины, как амплитуду и период, можно определить по графику колебаний.
Начальную фазу, так же, определяют по графику, с помощью интервала времени (large Delta t), на который относительно нуля сдвигается начало ближайшего периода.
Частоту и циклическую частоту вычисляют из найденного по графику периода, по формулам. Они находятся ниже в тексте этой статьи.
А фазу определяют с помощью формулы, в которую входит интересующий нас момент времени t колебаний. Читайте далее.
Что такое амплитуда
Амплитуда – это наибольшее отклонение величины от равновесия, то есть, максимальное значение колеблющейся величины.
Измеряют в тех же единицах, в которых измерена колеблющаяся величина. К примеру, когда рассматривают механические колебания, в которых изменяется координата, амплитуду измеряют в метрах.
В случае электрических колебаний, в которых изменяется заряд, ее измеряют в Кулонах. Если колеблется ток – то в Амперах, а если – напряжение, то в Вольтах.
Часто обозначают ее, приписывая к букве, обозначающей амплитуду индекс «0» снизу.
К примеру, пусть колеблется величина ( large x ). Тогда символом ( large x_{0} ) обозначают амплитуду колебаний этой величины.
Иногда для обозначения амплитуды используют большую латинскую букву A, так как это первая буква английского слова «amplitude».
С помощью графика амплитуду можно определить так (рис. 2):
Рис. 2. Амплитуда – это максимальное отклонение от горизонтальной оси либо вверх, либо вниз. Горизонтальная ось проходит через уровень нуля на оси, на которой отмечены амплитуды
Что такое период
Когда колебания повторяются точно, изменяющаяся величина принимает одни и те же значения через одинаковые кусочки времени. Такой кусочек времени называют периодом.
Обозначают его обычно большой латинской буквой «T» и измеряют в секундах.
( large T left( c right) ) – период колебаний.
Одна секунда – достаточно большой интервал времени. Поэтому, хотя период и измеряют в секундах, но для большинства колебаний он будет измеряться долями секунды.
Чтобы по графику колебаний определить период (рис. 3), нужно найти два одинаковых значения колеблющейся величины. После, провести от этих значений к оси времени пунктиры. Расстояние между пунктирами – это период колебаний.
Рис. 3. Период колебаний – это горизонтальное расстояние между двумя похожими точками на графике
Период – это время одного полного колебания.
На графике период найти удобнее одним из таких способов (рис. 4):
Рис. 4. Удобно определять период, как расстояние между двумя соседними вершинами, либо между двумя впадинами
Что такое частота
Обозначают ее с помощью греческой буквы «ню» ( large nu ).
Частота отвечает на вопрос: «Сколько полных колебаний выполняется за одну секунду?» Или же: «Сколько периодов умещается в интервал времени, равный одной секунде?».
Поэтому, размерность частоты — это единицы колебаний в секунду:
( large nu left( frac{1}{c} right) ).
Иногда в учебниках встречается такая запись ( large displaystyle nu left( c^{-1} right) ), потому, что по свойствам степени ( large displaystyle frac{1}{c} = c^{-1} ).
Начиная с 1933 года частоту указывают в Герцах в честь Генриха Рудольфа Герца. Он совершил значимые открытия в физике, изучал колебания и доказал, что существуют электромагнитные волны.
Одно колебание в секунду соответствует частоте в 1 Герц.
[ large displaystyle boxed{ frac{ 1 text{колебание}}{1 text{секунда}} = 1 text{Гц} }]
Чтобы с помощью графика определить частоту, нужно на оси времени определить период. А затем посчитать частоту по такой формуле:
[ large boxed{ nu = frac{1}{T} }]
Существует еще один способ определить частоту с помощью графика колеблющейся величины. Нужно отмерить на графике интервал времени, равный одной секунде, и сосчитать количество периодов колебаний, уместившихся в этот интервал (рис. 5).
Рис. 5. На графике частота – это количество периодов, уместившихся в одну секунду
Что такое циклическая частота
Колебательное движение и движение по окружности имеют много общего – это повторяющиеся движения. Одному полному обороту соответствует угол (large 2pi) радиан. Поэтому, кроме интервала времени 1 секунда, физики используют интервал времени, равный (large 2pi) секунд.
Число полных колебаний для такого интервала времени, называется циклической частотой и обозначается греческой буквой «омега»:
( large displaystyle omega left( frac{text{рад}}{c} right) )
Примечание: Величину ( large omega ) так же называют круговой частотой, а еще — угловой скоростью (ссылка).
Циклическая частота отвечает на вопрос: «Сколько полных колебаний выполняется за (large 2pi) секунд?» Или же: «Сколько периодов умещается в интервал времени, равный (large 2pi) секунд?».
Обычная ( large nu ) и циклическая ( large omega ) частота колебаний связаны формулой:
[ large boxed{ omega = 2pi cdot nu }]
Слева в формуле количество колебаний измеряется в радианах на секунду, а справа – в Герцах.
Чтобы с помощью графика колебаний определить величину ( large omega ), нужно сначала найти период T.
Затем, воспользоваться формулой ( large displaystyle nu = frac{1}{T} ) и вычислить частоту ( large nu ).
И только после этого, с помощью формулы ( large omega = 2pi cdot nu ) посчитать циклическую ( large omega ) частоту.
Для грубой устной оценки можно считать, что циклическая частота превышает обычную частоту примерно в 6 раз численно.
Определить величину ( large omega ) по графику колебаний можно еще одним способом. На оси времени отметить интервал, равный (large 2pi), а затем, сосчитать количество периодов колебаний в этом интервале (рис. 6).
Рис. 6. На графике циклическая (круговая) частота – это количество периодов, уместившихся в 2 пи секунд
Что такое начальная фаза и как определить ее по графику колебаний
Отклоним качели на некоторый угол от равновесия и будем удерживать их в таком положении. Когда мы отпустим их, качели начнут раскачиваться. А старт колебаний произойдет из угла, на который мы их отклонили.
Такой, начальный угол отклонения, называют начальной фазой колебаний. Обозначим этот угол (рис. 7) какой-нибудь греческой буквой, например, (large varphi_{0} ).
(large varphi_{0} left(text{рад} right) ) — начальная фаза, измеряется в радианах (или градусах).
Начальная фаза колебаний – это угол, на который мы отклонили качели, перед тем, как их отпустить. Из этого угла начнется колебательный процесс.
Рис. 7. Угол отклонения качелей перед началом колебаний
Рассмотрим теперь, как величина (large varphi_{0} ) влияет на график колебаний (рис. 8). Для удобства будем считать, что мы рассматриваем колебания, которые происходят по закону синуса.
Кривая, обозначенная черным на рисунке, начинает период колебаний из точки t = 0. Эта кривая является «чистым», не сдвинутым синусом. Для нее величину начальной фазы (large varphi_{0} ) принимаем равной нулю.
Рис. 8. Вертикальное положение стартовой точки в момент времени t = 0 и сдвиг графика по горизонтали определяется начальной фазой
Вторая кривая на рисунке обозначена красным цветом. Начало ее периода сдвинуто вправо относительно точки t = 0. Поэтому, для красной кривой, начавшей новый период колебаний спустя время (large Delta t), начальный угол (large varphi_{0} ) будет отличаться от нулевого значения.
Определим угол (large varphi_{0} ) с помощью графика колебаний.
Обратим внимание (рис. 8) на то, что время, лежащее на горизонтальной оси, измеряется в секундах, а величина (large varphi_{0} ) — в радианах. Значит, нужно связать формулой кусочек времени (large Delta t) и соответствующий ему начальный угол (large varphi_{0} ).
Как вычислить начальный угол по интервалу смещения
Алгоритм нахождения начального угла состоит из нескольких несложных шагов.
- Сначала определим интервал времени, обозначенный синими стрелками на рисунке. На осях большинства графиков располагают цифры, по которым это можно сделать. Как видно из рис. 8, этот интервал (large Delta t) равен 1 сек.
- Затем определим период. Для этого отметим одно полное колебание на красной кривой. Колебание началось в точке t = 1, а закончилось в точке t =5. Взяв разность между этими двумя точками времени, получим значение периода.
[large T = 5 – 1 = 4 left( text{сек} right)]
Из графика следует, что период T = 4 сек.
- Рассчитаем теперь, какую долю периода составляет интервал времени (large Delta t). Для этого составим такую дробь (large displaystyle frac{Delta t }{T} ):
[large frac{Delta t }{T} = frac{1}{4} ]
Полученное значение дроби означает, что красная кривая сдвинута относительно точки t = 0 и черной кривой на четверть периода.
- Нам известно, что одно полное колебание — один полный оборот (цикл), синус (или косинус) совершает, проходя каждый раз угол (large 2pi ). Найдем теперь, как связана найденная доля периода с углом (large 2pi ) полного цикла.
Для этого используем формулу:
[large boxed{ frac{Delta t }{T} cdot 2pi = varphi_{0} }]
(large displaystyle frac{1}{4} cdot 2pi = frac{pi }{2} =varphi_{0} )
Значит, интервалу (large Delta t) соответствует угол (large displaystyle frac{pi }{2} ) – это начальная фаза для красной кривой на рисунке.
- В заключение обратим внимание на следующее. Начало ближайшего к точке t = 0 периода красной кривой сдвинуто вправо. То есть, кривая запаздывает относительно «чистого» синуса.
Чтобы обозначить запаздывание, будем использовать знак «минус» для начального угла:
[large varphi_{0} = — frac{pi }{2} ]
Примечание: Если на кривой колебаний начало ближайшего периода лежит левее точки t = 0, то в таком случае, угол (large displaystyle frac{pi }{2} ) имеет знак «плюс».
Для не сдвинутого влево, либо вправо, синуса или косинуса, начальная фаза нулевая (large varphi_{0} = 0 ).
Для синуса или косинуса, сдвинутого влево по графику и опережающего обычную функцию, начальная фаза берется со знаком «+».
А если функция сдвинута вправо и запаздывает относительно обычной функции, величину (large varphi_{0} ) записываем со знаком «-».
Примечания:
- Физики начинают отсчет времени из точки 0. Поэтому, время в задачах будет величиной не отрицательной.
- На графике колебаний начальная фаза ( varphi_{0}) влияет на вертикальный сдвиг точки, из которой стартует колебательный процесс. Значит, можно для простоты сказать, что колебания имеют начальную точку.
Благодаря таким допущениям график колебаний при решении большинства задач можно изображать, начиная из окрестности нуля и преимущественно в правой полуплоскости.
Что такое фаза колебаний
Рассмотрим еще раз обыкновенные детские качели (рис. 9) и угол их отклонения от положения равновесия. С течением времени этот угол изменяется, то есть, он зависит от времени.
Рис. 9. Угол отклонения от равновесия – фаза, изменяется в процессе колебаний
В процессе колебаний изменяется угол отклонения от равновесия. Этот изменяющийся угол называют фазой колебаний и обозначают (varphi).
Различия между фазой и начальной фазой
Существуют два угла отклонения от равновесия – начальный, он задается перед началом колебаний и, угол, изменяющийся во время колебаний.
Первый угол называют начальной ( varphi_{0}) фазой (рис. 10а), она считается неизменной величиной. А второй угол – просто ( varphi) фазой (рис. 10б) – это величина переменная.
Рис. 10. Перед началом колебаний задаем начальную фазу — начальный угол отклонения от равновесия. А угол, который изменяется во время колебаний, называют фазой
Как на графике колебаний отметить фазу
На графике колебаний фаза (large varphi) выглядит, как точка на кривой. С течением времени эта точка сдвигается (бежит) по графику слева направо (рис. 11). То есть, в разные моменты времени она будет находиться на различных участках кривой.
На рисунке отмечены две крупные красные точки, они соответствуют фазам колебаний в моменты времени t1 и t2.
Рис. 11. На графике колебаний фаза – это точка, скользящая по кривой. В различные моменты времени она находится в разных положениях на графике
А начальная фаза на графике колебаний выглядит, как место, в котором находится точка, лежащая на кривой колебаний, в момент времени t=0. На рисунке дополнительно присутствует одна мелкая красная точка, она соответствует начальной фазе колебаний.
Как определить фазу с помощью формулы
Пусть нам известны величины (large omega) — циклическая частота и (large varphi_{0}) — начальная фаза. Во время колебаний эти величины не изменяются, то есть, являются константами.
Время колебаний t будет величиной переменной.
Фазу (large varphi), соответствующую любому интересующему нас моменту t времени, можно определить из такого уравнения:
[large boxed{ varphi = omega cdot t + varphi_{0} }]
Левая и правая части этого уравнения имеют размерность угла (т. е. измеряются в радианах, или градусах). А подставляя вместо символа t в это уравнение интересующие нас значения времени, можно получать соответствующие им значения фазы.
Что такое разность фаз
Обычно понятие разности фаз применяют, когда сравнивают два колебательных процесса между собой.
Рассмотрим два колебательных процесса (рис. 12). Каждый имеет свою начальную фазу.
Обозначим их:
( large varphi_{01}) – для первого процесса и,
( large varphi_{02}) – для второго процесса.
Рис. 12. Для двух колебаний можно ввести понятие разности фаз
Определим разность фаз между первым и вторым колебательными процессами:
[large boxed{ Delta varphi = varphi_{01} — varphi_{02} }]
Величина (large Delta varphi ) показывает, на сколько отличаются фазы двух колебаний, она называется разностью фаз.
Как связаны характеристики колебаний — формулы
Движение по окружности и колебательное движение имеют определенную схожесть, так как эти виды движения могут быть периодическими.
Поэтому, основные формулы, применимые для движения по окружности, подойдут так же, для описания колебательного движения.
- Связь между периодом, количеством колебаний и общим временем колебательного процесса:
[large boxed{ T cdot N = t }]
( large T left( c right) ) – время одного полного колебания (период колебаний);
( large N left( text{шт} right) ) – количество полных колебаний;
( large t left( c right) ) – общее время для нескольких колебаний;
- Период и частота колебаний связаны так:
[large boxed{ T = frac{1}{nu} }]
(large nu left( text{Гц} right) ) – частота колебаний.
- Количество и частота колебаний связаны формулой:
[large boxed{ N = nu cdot t}]
- Связь между частотой и циклической частотой колебаний:
[large boxed{ nu cdot 2pi = omega }]
(large displaystyle omega left( frac{text{рад}}{c} right) ) – циклическая (круговая) частота колебаний.
- Фаза и циклическая частота колебаний связаны так:
[large boxed{ varphi = omega cdot t + varphi_{0} }]
(large varphi_{0} left( text{рад} right) ) — начальная фаза;
(large varphi left( text{рад} right) ) – фаза (угол) в выбранный момент времени t;
- Между фазой и количеством колебаний связь описана так:
[large boxed{ varphi = N cdot 2pi }]
- Интервал времени (large Delta t ) (сдвигом) и начальная фаза колебаний связаны:
[large boxed{ frac{Delta t }{T} cdot 2pi = varphi_{0} }]
(large Delta t left( c right) ) — интервал времени, на который относительно точки t=0 сдвинуто начало ближайшего периода.
В этом посте мы проанализируем различные аспекты волны и то, как найти амплитуду волны.
Наибольшая высота от точки равновесия, достигнутая волной, описывается как амплитуда. Для его обозначения используется буква А. Амплитуда может быть выражена как y=Asinωt+Φ
Здесь A – амплитуда волны
y – смещение волны
ω представляет собой угловую частоту, выраженную как ω=2π/t
π – разность фаз
Пиковая точка волны – это максимальная амплитуда вертикального смещения за цикл. На поверхностной волне пик – это точка, в которой смещение среды наибольшее.
Компания впадина точка волны представляет собой наибольшее смещение вниз в течение цикла. На волновом фронте впадина — это точка, в которой смещение среды максимально вниз.
Количество энергии, используемой для начала волн, определяет амплитуду. Волны большей амплитуды имеют большую силу и интенсивность.
Амплитуда и частота волны пропорциональны, причем амплитуда пропорциональна частоте. При увеличении частоты амплитуда падает. Когда частота снижается, амплитуда возрастает.
Скорость, с которой проходит импульс, не зависит от его амплитуды. Волны А и В движутся с одинаковой скоростью. Скорость волны целиком определяется изменениями свойств среды, в которой она распространяется.
Амплитуда волновой формулы
Формула для нахождения амплитуды волны Положение = амплитуда * функция синуса (угловая частота * время + разность фаз)
Амплитуда волны находится непосредственно из математической формы волны, т.е. y=Asin(ωt +Φ). Амплитуда равна А.
Приведенное выше уравнение является формулой для нахождения амплитуды волны. Эту формулу можно использовать для нахождения периода времени. T, Частота ω, водоизмещение у, разность фаз Φ и длина волны λ волны.
Как найти амплитуду волны на графике?
Путем расчета расстояния между гребнем и равновесием или впадиной и равновесием по графику волны.
В графическом подходе длина от равновесия до впадины равна амплитуде или длине от равновесия до гребня, поэтому мы можем просто измерить расстояние от графика, чтобы получить амплитуду волны.
Как найти амплитуду продольной волны?
Измеряется наибольшее смещение волной от точки равновесия.
Наибольшее смещение компонента от его покоя точка влияет на амплитуду продольной волнынапример, звуковой импульс. Волна считается смачиваемой, если ее амплитуда неуклонно падает по мере рассеивания мощности.
Поскольку определить высоту, на которой движутся частицы, сложно, амплитуду обычно выражают в терминах поперечных волн. Амплитуда продольной волны параллельна плоскости движения волны. Продольная волна – это волна, которая имеет периодическое возмущение или колебание в той же плоскости, что и движение волны.
Волна сжатия пересекает его размер, которому предшествует удлинение, когда круглая пружина сжимается с одной стороны, а затем освобождается с другой; любое место на любой петле пружины будет течь вместе с волной и обратно по тому же маршруту, проходя через нейтральное состояние, а затем отменяя ее движение.
Газ вдоль линии прохождения звуковой волны сжимается и разрежается по мере того, как звуковая волна качается вперед и назад. Продольный характер P (первичных) сейсмических волн идентичен характеру P (вторичных) сейсмических волн.
Помимо постепенного изменения фазы (qv) вибрации, т. е. каждая частица завершает свой цикл отклика в более позднее время, каждая частица материи колеблется относительно своего нормального положения покоя и в другом, чем осевое, направлении. передача в продольной волне, и точно так же действуют все частицы, участвующие в волновом движении.
В оси трансмиссии комбинированные движения создают чередующиеся зоны сжатия и разрежения для продолжения.
Как найти амплитуду поперечной волны?
Измерение максимального смещения волной от точки равновесия.
Пространство между точкой равновесия и вершиной (верхняя точка волны) или нижней стороной (нижняя точка волны) называется амплитуда поперечной волны (нижняя точка волны).
A поперечная волна амплитуда перпендикулярна плоскости движения волны.
Амплитуда волны, создаваемой более сильным возмущением, больше. Подумайте о том, чтобы бросить маленький камень в мирный пруд. Маленькие волны будут развиваться из-за разрыва круглых колец. Волны имеют очень небольшую амплитуду и энергию. В качестве эксперимента бросьте в воду тяжелый камешек. В результате возмущения возникнут чрезвычайно большие волны. Это волны со сгустком мощности и большой амплитудой.
Амплитуда волны пропорциональна количеству содержащейся в ней энергии.. Волна большой амплитуды несет много энергии, тогда как импульс малой амплитуды несет совсем немного. Среднее количество энергии, проходящей через единицу площади в единицу времени по одной оси, является интенсивностью импульса.
Интенсивность шума растет по мере увеличения амплитуды звуковой волны. Звуки с большей интенсивностью считаются громче. Сравнение интенсивности звука обычно указывается в децибелах (дБ).
Проблемы
Проблема 1
Представьте, что часы качаются назад и вперед. Угловая частота колебаний равна 2π радиан/с, а разность фаз равна нулю радиан. Кроме того, продолжительность t = 10 с, а длина часов 12.0 см или x = 0.120 м. Следовательно, какова будет амплитуда колебаний?
Решение:
Сначала мы запишем все заданные значения, а затем узнаем амплитуду, подставив значения в формулу амплитуды.
Данный:
Угловая частота, ω = 2π (в радианах/с)
Разность фаз, Φ=0 (в радианах)
Период времени, t=10 (в секундах)
у=0.120 м
Теперь подставим вышеуказанные значения в амплитудную формулу.
у = грех (ω т +π )
0.120 (м) = A грех (2π(радиан/секунда) * t (секунды) + 0)
А= 0.120(м)/Sin(2π(радианы/секунды) (10 секунд)+0 )
А=0.120(м)/Sin 20π
Мы можем вычислить Sin(20π) прямо из калькулятора и равен sin(20π)= 0.88965.
Теперь дальнейшее решение,
А=0.120(м)/0.88965
А= 0.1345 м
Итак, амплитуда волны составляет 0.1345 метра или 13.45 см.
Проблема 2
Представьте, что часы качаются назад и вперед. Угловая частота колебаний равна 2π радиан/с, а разность фаз равна нулю радиан. Кроме того, продолжительность t = 15 с, а длина часов 15.0 см или x = 0.150 м. Следовательно, какова будет амплитуда колебаний?
Решение:
Сначала мы запишем все заданные значения, а затем узнаем амплитуду, подставив значения в формулу амплитуды.
Данный:
Угловая частота, ω = 2π (в радианах/с)
Разность фаз, Φ=0 (в радианах)
Период времени, t=15 секунд (в секундах)
у=0.150 м
Теперь подставим вышеуказанные значения в амплитудную формулу.
y = Asin (ω т + π )
0.150 (м) = A грех (2π(радиан/секунда) t(секунды) + 0 )
А= 0.150(м)/Sin(2π(радианы/секунды) (15 секунд)+0 )
A=0.150(м)/Sin(30π)
Мы можем рассчитать Sin 30π непосредственно из калькулятора и равен Грех 30π= 0.99725.
Теперь дальнейшее решение,
А= 0.150(м)/0.99725
А= 0.1503 м
Итак, амплитуда волны составляет 0.1503 метра или 15.03 см.
Проблема 3
Рассмотрим маятник, качающийся вперед и назад. Угловая частота колебаний равна 2π радиан/с, а разность фаз равна нулю радиан. Кроме того, продолжительность t = 10 с, а длина часов 30.0 см или x = 0.300 м. Найдите амплитуду волны.
Решение:
Сначала мы запишем все заданные значения, а затем узнаем амплитуду, подставив значения в формулу амплитуды.
Данный:
Угловая частота, ω = 2π (в радианах/с)
Разность фаз, π=0 (в радианах)
Период времени, t=5 секунд
у=0.300 м
Теперь подставим вышеуказанные значения в амплитудную формулу.
у = А грех (ω т + π)
0.300 (м) = A sin (2π (радиан/секунда) * t (секунды) + 0)
А = {0.300(м)/Sin(2)π(радиан/секунды)(5 секунд)+0 )
А = {0.300(м)/Sin(10)π)}
Мы можем рассчитать Грех(10π) непосредственно из калькулятора и равен Грех(10π)= 0.52123.
Теперь дальнейшее решение,
А= 0.300(м)/0.52123
А= 0.5755 м
Итак, амплитуда волны 0.5755 метра или 57.55 см.
Часто задаваемые вопросы | Часто задаваемые вопросы
Ques. Какая связь между амплитудой и длиной волны?
Отв. Длина волны и амплитуда волны являются двумя критическими параметрами.
Подъем пульса определяется как расстояние между вершиной (или гребнем) и нижней точкой волны (впадиной). Пространство между одним пиком и следующим является длиной волны.
Частота сигнала эквивалентна его длине волны. Частота измеряется в герцах (Гц) или колебаниях в секунду и относится к количеству волн, проходящих через данную область за заданный промежуток времени. Частоты меньших длин волн выше, тогда как частоты больших длин волн ниже.
Ques. Как амплитуда волны зависит от ее энергии?
Отв. Квадрат амплитуды эквивалентен энергии, обеспечиваемой импульсом.
Какие бы колебания амплитуды ни происходили, мощность зависит от квадрата этого эффекта. Это означает, что учетверение мощности равно удвоению амплитуды.
Амплитуда огромной волны мощности велика, тогда как амплитуда более короткой волны энергии мала. Наивысший уровень отклонения компонента среды от его равновесного положения есть амплитуда волны. Обоснование связи энергия-амплитуда следующее: первая петля получает предварительную величину смещения, когда слинки растягивается по горизонтали, а поперечная волна вводится в него.
Сила, приложенная к кольцу человеком с целью сдвинуть его на определенное расстояние от остальных, вызывает дислокацию. Чем больше энергии человек вкладывает в волну, тем больше труда он вкладывает в начальную петлю. Чем больше перемещение, придаваемое первой петле, тем больше работа над ней совершается.
Амплитуда первого витка пропорциональна количеству приданной ему дислокации. Наконец, амплитуда поперечной волны равна количеству энергии, переносимой импульсом через среду. На длину волны, частоту или скорость поперечной волны не влияет большое количество энергии.
Физики, помогите! Объясните, пожалуйста, как по рисунку определить частоту, период и амплитуду!
ERROR win32
Знаток
(335),
на голосовании
6 лет назад
Голосование за лучший ответ
АЗ
Искусственный Интеллект
(195098)
6 лет назад
Частота (ν, f или F) обратно пропорциональна
периоду колебаний: ν = 1/T.
http://5terka.com/node/3539
http://www.sxemotehnika.ru/period-chastota-amplituda-i-faza-peremennogo-toka.html
Угловая частота: ω = 2πν.
ERROR win32Знаток (335)
6 лет назад
Спасибо, брат, очень помог. На Знания. com параша одна никто не отвечает. Еще раз спасибо!
Похожие вопросы
Есть много свойств, которые чаще всего используют для описания волн. Они включают в себя амплитуду, частоту, период, длину волны, скорость и фазу.
График волны
При изображении волны при решении какой либо физической или математической задачи на рисунке волна видна, как моментальный снимок. Вертикальная ось в таком случае – это амплитуда волны, в то время как горизонтальная ось может быть расстоянием или временем, зависит от каждой конкретной задачи.
На рисунке ниже можно увидеть, что самая высокая точка на графике волны называется гребнем, а самая низкая точка называется впадиной. Линия, проходящая через центр волны, является положением покоя среды, если волна не проходила.
Можно определить ряд волновых свойств из графика.
Амплитуда
Амплитуда волны является мерой смещения волны от ее положения покоя. Амплитуда показана на графике ниже.
Амплитуда обычно рассчитывается путем просмотра графика волны и измерения высоты волны из положения покоя.
Амплитуда является мерой силы или интенсивности волны.
Например, при взгляде на звуковую волну амплитуда будет измерять громкость звука. Энергия волны также изменяется прямо пропорционально амплитуде волны.
Длина волны
Это расстояние между двумя соответствующими точками в последовательных циклах волны.
Она может быть измерена между двумя гребнями волны или двумя впадинами волны. Длина волны обычно представлена в физике греческой буквой лямбда λλ.
Частота и период
Это количество циклов, которое циклически повторяется.
Частота измеряется в герцах или циклах в секунду. Частота часто представлена строчной буквой ff.
Это время между гребнями волны.
Период измеряется в единицах времени, таких как секунды. Период обычно представлен заглавной буквой TT.
Период и частота тесно связаны друг с другом. Период обратно пропорционален частоте и наоборот, как показано в следующей формуле:
T=1/fT = 1 / f
Скорость волны
Другим важным свойством волны является скорость распространения. Скорость механических волн зависит от среды, через которую проходит волна. Например, звук будет распространяться в воде с другой скоростью, чем в воздухе.
Скорость волны обычно обозначается буквой vv. Скорость может быть рассчитана путем умножения частоты на длину волны.
v=f⋅λv = f · λ
Разделяют два вида волн: поперечные и продольные.
Движение, при котором все точки волны колеблются по траекториям под прямым углом к направлению движения волны.
Поверхностные волны на воде и электромагнитные (например, радио- и световые волны) представляют собой примеры поперечных волн.
Волна, состоящая из периодического возмущения или вибрации, которая происходит в том же направлении, что и продвижение волны.
Спиральная пружина, которая сжимается на одном конце, а затем освобождается, испытывает волну сжатия, которая проходит по ее длине с последующим растяжением; точка на любом витке пружины будет двигаться вместе с волной и возвращаться по тому же пути, проходя через нейтральное положение и затем снова изменяя свое движение. Звук, движущийся в воздухе, также сжимает и разжижает газ в направлении движения звуковой волны.
Тест по теме «Волны»
894°. На рисунке 251 схематически представлена фотография волнообразного движения. Продольной или поперечной является волна, изображенная на фотографии? Определите длину волны и амплитуду колебаний.
№894. Длина волны
так как на длине 60 м происходит
Амплитуда колебаний
Ответ из учебника(задачника): 894°. Поперечной. 24 см; 20 см.
