이 글에서는 물리학에서 2차원 파동이 무엇인지, 그리고 그 특성이 무엇인지 설명합니다. 마찬가지로 2차원 파동의 방정식도 보여주고, 마지막으로 파동의 종류가 무엇인지도 알 수 있게 됩니다.
2차원 파동이란 무엇입니까?
표면파 라고도 불리는 2차원 파동은 2차원으로 전파되는 파동입니다. 즉, 2차원 파동이 표면을 가로질러 전파됩니다.
예를 들어, 물웅덩이에 돌을 던졌을 때 발생하는 파동은 2차원 파동입니다. 수면에 전파되는 파동은 2차원으로 진행하므로 2차원 파동이다.
간단히 말해서, 2차원 파동은 평면에서 전파되므로 평면파 라고도 합니다.
2차원 파동의 특성
2차원 파동은 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.
- 진폭(A) : 2차원 파동이 전파되는 평면에 수직인 최대 신장률과 평균값 사이의 거리입니다.
- 주기(T) : 파동이 완전한 진동을 이루는 데 필요한 시간입니다.
- 주파수(f) : 단위 시간당 파동이 만드는 진동 또는 진동 수입니다.
- 각주파수 또는 맥동(Ω) : 이는 파동이 진동하는 속도입니다.
- 전파 속도(v) : 파동이 전파되는 속도입니다.
2차원 파동의 방정식
2차원 파동은 평면을 통해 전파되지만 전파되는 평면에 수직인 방향으로 진동합니다. 따라서 2차원 파동의 방정식을 사용하면 좌표와 순간의 진동 길이를 계산할 수 있습니다.
2차원 파동에 대한 방정식은 z(x,y,t) = A sin(k 1 x + k 2 y – Ω t + ψ 0 )입니다.
금:
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는 2차원 파동의 신장이다.
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는 파동의 원점에서 연구 지점까지 각각 OX 및 OY 축의 거리입니다.
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는 2차원 파동의 진폭입니다.
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파동 벡터의 X 및 Y 좌표입니다.
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각주파수 또는 맥동입니다.
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시간의 순간입니다.
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파동의 초기 단계이다.
다른 유형의 파도
1차원 파동 외에도 물리학에는 전파되는 차원에 따라 두 가지 다른 유형의 파동이 있습니다.
- 1차원 파동 (One Dimensional Wave) : 1차원, 즉 단일 방향으로 전파되는 파동의 유형.
- 3차원 파동 : 3차원으로 전파되는 파동, 즉 모든 방향으로 팽창하는 파동의 일종.