이 기사에서는 물리학에서 1차원 파동이 무엇인지 설명합니다. 따라서 1차원 파동의 정의, 이러한 유형의 파동의 특성, 그리고 1차원 파동의 움직임을 설명하는 방정식을 찾을 수 있습니다.
1차원 파동이란 무엇인가?
1차원 파동은 1차원으로만 전파되는 파동, 즉 1차원 파동은 한 방향으로만 진행하는 파동입니다.
예를 들어, 끈의 한쪽 끝을 흔들고 다른 쪽 끝은 고정하여 생성되는 파동은 1차원 파동입니다. 마찬가지로 용수철의 진동에 의해 생성된 파동도 1차원 파동입니다.
1차원 파동의 특성
1차원 파동은 다음과 같은 특징이나 요소를 가지고 있습니다.
- 주기 또는 진동 : 한 지점에서 다음 등가 지점까지의 파동 경로입니다.
- 파장(λ) : 파동의 연속된 두 등가점 사이의 거리입니다.
- 진폭(A) : 최대 확장과 평형 위치 사이의 수직 거리입니다.
- 주기(T) : 완전한 진동을 완료하는 데 필요한 시간입니다.
- 주파수(f) : 단위 시간당 파동이 생성하는 진동 또는 진동 수입니다.
- 각주파수(또는 맥동)(Ω) : 파동이 진동하는 속도입니다.
- 전파 속도(v) : 파동이 전파되는 속도입니다.
- 크레스트(Crest) : 파도의 가장 높은 지점.
- 밸리(Valley) : 파도의 가장 낮은 지점.
1차원 파동의 방정식
1차원 파동에 대한 방정식을 사용하면 특정 위치와 특정 시간에서 파동의 신장을 계산할 수 있습니다. 따라서 1차원 파동에 대한 방정식은 y(x,t) = A·sin(k·x – Ω·t + ψ 0 )입니다.
금:
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1차원 파동의 신장이다.
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는 1차원 파동의 진폭입니다.
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연구한 지점에서 파동의 초점까지의 거리입니다.
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파수입니다.
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각주파수 또는 맥동입니다.
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시간의 순간입니다.
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파동의 초기 단계이다.
1차원 파동의 파수와 각주파수는 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.
![\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")
금:
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파수입니다.
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파장이다.
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각주파수 또는 맥동입니다.
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요점입니다.
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주파수입니다.
다른 유형의 파도
물리학에서는 파동을 1차원, 2차원, 3차원으로 분류합니다. 이 기사에서 우리는 1차원 파동이 무엇인지 살펴보았으므로 다른 두 가지 파동 유형의 차이점이 무엇인지 알아볼 필요가 있습니다.
- 2차원 파동(Two-Dimensional Wave) : 표면을 가로질러 2차원으로 전파되는 파동의 일종.
- 3차원 파동 : 3차원으로 전파되는 파동, 즉 모든 방향으로 팽창하는 파동의 일종.