In dit artikel wordt uitgelegd wat een eendimensionale golf in de natuurkunde is. U vindt daarom de definitie van een eendimensionale golf, de kenmerken van dit type golf en bovendien de vergelijking die de beweging van een eendimensionale golf beschrijft.
Wat is een eendimensionale golf?
Een eendimensionale golf is een golf die zich slechts in één dimensie voortplant, dat wil zeggen dat eendimensionale golven zich slechts in één richting voortplanten.
De golf die wordt gegenereerd door het ene uiteinde van een touw te schudden terwijl het andere uiteinde stilstaat, is bijvoorbeeld een eendimensionale golf. Op dezelfde manier is de golf die wordt geproduceerd door de trilling van een veer ook een eendimensionale golf.
Kenmerken van een eendimensionale golf
Eendimensionale golven hebben de volgende kenmerken of elementen:
- Cyclus of oscillatie : het is het pad van de golf van het ene punt naar het volgende gelijkwaardige punt.
- Golflengte (λ) : is de afstand tussen twee opeenvolgende equivalente punten op de golf.
- Amplitude (A) : is de verticale afstand tussen maximale verlenging en zijn evenwichtspositie.
- Periode (T) : is de tijd die nodig is om een volledige oscillatie te voltooien.
- Frequentie (f) : is het aantal oscillaties of trillingen dat de golf per tijdseenheid produceert.
- Hoekfrequentie (of pulsatie) (ω) : dit is de snelheid waarmee de golf oscilleert.
- Voortplantingssnelheid (v) : dit is de snelheid waarmee de golf zich voortplant.
- Crest : elk van de hoogste punten van de golf.
- Vallei : elk van de laagste punten van de golf.
Vergelijking van een eendimensionale golf
Met de vergelijking voor een eendimensionale golf kunnen we de verlenging van de golf op een specifieke positie en op een specifiek tijdstip berekenen. De vergelijking voor een eendimensionale golf is dus y(x,t) = A·sin(k·x – ω·t + φ 0 ).
Goud:
-
is de verlenging van de eendimensionale golf.
-
is de amplitude van de eendimensionale golf.
-
is de afstand van het bestudeerde punt tot het brandpunt van de golf.
-
is het golfgetal.
-
is de hoekfrequentie of pulsatie.
-
is het moment van de tijd.
-
is de beginfase van de golf.
Merk op dat het golfgetal en de hoekfrequentie van een eendimensionale golf worden berekend met behulp van de volgende formules:
Goud:
-
is het golfgetal.
-
is de golflengte.
-
is de hoekfrequentie of pulsatie.
-
is het punt.
-
is de frequentie.
Andere soorten golven
In de natuurkunde worden golven geclassificeerd in eendimensionaal, tweedimensionaal en driedimensionaal. In dit artikel hebben we gezien wat eendimensionale golven zijn, dus we moeten kijken wat het verschil is tussen de andere twee soorten golven:
- Tweedimensionale golf : type golf dat zich in twee dimensies voortplant, dat wil zeggen over een oppervlak.
- Driedimensionale golf : Een type golf dat zich in drie dimensies voortplant, of met andere woorden, zich in alle richtingen uitbreidt.