▷ سرعة تذبذب الموجة

تشرح هذه المقالة ما هي سرعة تذبذب الموجة، والتي تسمى أيضًا سرعة الاهتزاز. بالإضافة إلى ذلك، سوف تكون قادرًا على معرفة كيفية حساب سرعة تذبذب الموجة.

ما هي سرعة التذبذب؟

سرعة التذبذب ، أو سرعة الاهتزاز ، هي الكمية التي تشير إلى السرعة التي تتأرجح بها الموجة. بمعنى آخر، سرعة اهتزاز الموجة هي السرعة التي تتغير عندها الموجة استطالتها العمودية.

في الفيزياء، عادة ما يتم تمثيل سرعة التذبذب بالرمز v _و .

لفهم معنى سرعة التذبذب بشكل كامل، من المهم أن نفهم أنها السرعة العمودية للموجة. السرعة الأفقية للموجة هي السرعة التي تتحرك بها للأمام، وبالتالي فهي نوع مختلف من السرعة. أدناه سنرى الاختلافات بين هذين النوعين من السرعات.

تجدر الإشارة إلى أن سرعة تذبذب الموجة ليست ثابتة، حيث أن كل جسيم في الموجة يمكن أن يتذبذب بسرعة مختلفة.

صيغة سرعة التأرجح

سرعة اهتزاز الموجة تساوي مشتقة معادلة حركة الموجة بالنسبة إلى الزمن. لذلك، لحساب سرعة اهتزاز موجة، يجب أولاً إيجاد معادلة حركتها ثم استنتاجها بالنسبة للزمن.

إذن، بالنظر إلى المعادلة التي تصف حركة الموجة:

$y(x,t)=A\cdot \text{sin}(k\cdot x\pm w\cdot t+\phi_0)$

يتم الحصول على سرعة تذبذب الموجة من خلال استخلاص المعادلة أعلاه فيما يتعلق بالوقت:

$v_y(x,t)=\cfrac{dy(x,t)}{dt}=-\omega \cdot A\cdot \text{cos}(k\cdot x\pm w\cdot t+\phi_0 )$

ذهب:

$v_y$

هو استطالة الموجة.
$y$

هو استطالة الموجة.
$x$

هي المسافة من النقطة المدروسة إلى أصل الموجة.
$t$

هي لحظة من الزمن.
$A$

هي سعة الموجة.
$k$

هو رقم الموجة.
$\omega$

هو التردد الزاوي أو النبض.
$\phi_0$

هي المرحلة الأولية للموجة.

ملاحظة: الإشارة الموجودة أمام السرعة الزاوية تحدد اتجاه تقدم الموجة. إذا كانت الإشارة سالبة فهذا يعني أن الموجة تنتشر نحو اليمين، ومن ناحية أخرى إذا كانت الإشارة موجبة فهذا يعني أن الموجة تنتشر نحو اليسار.

إذا قمنا بتحليل صيغة سرعة الاهتزاز ومعادلة الحركة الخاصة بها، فيمكننا تحديد متى تحدث السرعة القصوى. تحدث أقصى سرعة اهتزاز عندما يمر الجسيم في موضع اتزانه (y=0)، بينما تكون سرعة التذبذب صفرًا عندما يكون الجسيم في أحد طرفي الاهتزازات (y=A أو y= -TO ).

وحدة سرعة التذبذب في النظام الدولي (SI) هي المتر مقسم على الثانية (م/ث).

سرعة التذبذب وسرعة الانتشار

وأخيرا، سوف نرى ما هو الفرق بين سرعة التذبذب وسرعة انتشار الموجة، لأنه على الرغم من أن هذين النوعين من السرعة مرتبطان، إلا أنهما مفهومان مختلفان.

سرعة الانتشار هي السرعة التي تنتشر بها الموجة، أي أن سرعة الانتشار هي السرعة التي تتقدم بها الموجة طوليًا.

ولذلك، فإن الفرق بين سرعة التذبذب وسرعة الانتشار هو أن سرعة التذبذب هي السرعة الرأسية للجزيئات في الموجة، في حين أن سرعة الانتشار هي السرعة التي تنتشر بها الموجة أفقيا.

➤ انظر: ما هي سرعة الانتشار؟

ما هي سرعة التذبذب؟

صيغة سرعة التأرجح

سرعة التذبذب وسرعة الانتشار

اترك تعليقا إلغاء الرد