Dieser Artikel erklärt, was eine eindimensionale Welle in der Physik ist. Sie finden daher die Definition einer eindimensionalen Welle, die Eigenschaften dieser Wellenart und zusätzlich die Gleichung, die die Bewegung einer eindimensionalen Welle beschreibt.
Was ist eine eindimensionale Welle?
Eine eindimensionale Welle ist eine Welle, die sich nur in einer Dimension ausbreitet, d. h. eindimensionale Wellen breiten sich nur in eine Richtung aus.
Beispielsweise ist die Welle, die durch Schütteln eines Endes einer Saite erzeugt wird, während das andere Ende stationär ist, eine eindimensionale Welle. Ebenso ist die durch die Schwingung einer Feder erzeugte Welle eine eindimensionale Welle.
Eigenschaften einer eindimensionalen Welle
Eindimensionale Wellen haben die folgenden Eigenschaften oder Elemente:
- Zyklus oder Schwingung : Es ist der Weg der Welle von einem Punkt zum nächsten äquivalenten Punkt.
- Wellenlänge (λ) : ist der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden äquivalenten Punkten auf der Welle.
- Amplitude (A) : ist der vertikale Abstand zwischen der maximalen Streckung und ihrer Gleichgewichtsposition.
- Periode (T) : ist die Zeit, die benötigt wird, um eine vollständige Schwingung abzuschließen.
- Frequenz (f) : ist die Anzahl der Schwingungen oder Vibrationen, die die Welle pro Zeiteinheit erzeugt.
- Winkelfrequenz (oder Pulsation) (ω) : Dies ist die Geschwindigkeit, mit der die Welle schwingt.
- Ausbreitungsgeschwindigkeit (v) : Dies ist die Geschwindigkeit, mit der sich die Welle ausbreitet.
- Kamm : jeder der höchsten Punkte der Welle.
- Tal : jeder der tiefsten Punkte der Welle.
Gleichung einer eindimensionalen Welle
Die Gleichung für eine eindimensionale Welle ermöglicht es uns, die Ausdehnung der Welle an einem bestimmten Ort und zu einem bestimmten Zeitpunkt zu berechnen. Somit lautet die Gleichung für eine eindimensionale Welle y(x,t) = A·sin(k·x – ω·t + φ 0 ).
Gold:
-
ist die Verlängerung der eindimensionalen Welle.
-
ist die Amplitude der eindimensionalen Welle.
-
ist der Abstand vom untersuchten Punkt zum Fokus der Welle.
-
ist die Wellenzahl.
-
ist die Kreisfrequenz oder Pulsation.
-
ist der Moment der Zeit.
-
ist die Anfangsphase der Welle.
Beachten Sie, dass die Wellenzahl und die Winkelfrequenz einer eindimensionalen Welle mithilfe der folgenden Formeln berechnet werden:
![\begin{array}{c}k=\cfrac{2\pi}{\lambda}\\[4ex]\omega=\cfrac{2\pi}{T}=2\pi f\end{ tableau}](https://physigeek.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-bd9a9c86ac7bfe615da6e49025b8b40f_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Gold:
-
ist die Wellenzahl.
-
ist die Wellenlänge.
-
ist die Kreisfrequenz oder Pulsation.
-
ist der Punkt.
-
ist die Frequenz.
Andere Arten von Wellen
In der Physik werden Wellen in eindimensionale, zweidimensionale und dreidimensionale Wellen eingeteilt. In diesem Artikel haben wir gesehen, was eindimensionale Wellen sind, also müssen wir sehen, was der Unterschied zwischen den beiden anderen Wellentypen ist:
- Zweidimensionale Welle : Wellentyp, der sich in zwei Dimensionen, also über eine Oberfläche, ausbreitet.
- Dreidimensionale Welle : Eine Art Welle, die sich dreidimensional ausbreitet, also in alle Richtungen ausdehnt.