В этой статье объясняется, что такое одномерная волна в физике. Таким образом, вы найдете определение одномерной волны, характеристики этого типа волны и, кроме того, уравнение, описывающее движение одномерной волны.
Что такое одномерная волна?
Одномерная волна — это волна, распространяющаяся только в одном измерении, то есть одномерные волны распространяются только в одном направлении.
Например, волна, возникающая при встряхивании одного конца струны при неподвижном другом конце, является одномерной волной. Точно так же волна, создаваемая колебанием пружины, также является одномерной волной.
Характеристики одномерной волны
Одномерные волны имеют следующие характеристики или элементы:
- Цикл или колебание : это путь волны от одной точки к следующей эквивалентной точке.
- Длина волны (λ) : расстояние между двумя последовательными эквивалентными точками волны.
- Амплитуда (А) : расстояние по вертикали между максимальным выдвижением и положением равновесия.
- Период (T) : время, необходимое для завершения полного колебания.
- Частота (f) : количество колебаний или вибраций, которые волна производит в единицу времени.
- Угловая частота (или пульсация) (ω) : это скорость, с которой колеблется волна.
- Скорость распространения (v) : это скорость, с которой распространяется волна.
- Гребень : каждая из самых высоких точек волны.
- Долина : каждая из самых низких точек волны.
Уравнение одномерной волны
Уравнение одномерной волны позволяет рассчитать удлинение волны в конкретном положении и конкретное время. Таким образом, уравнение одномерной волны имеет вид y(x,t) = A·sin(k·x – ω·t + φ 0 ).
Золото:
-
– удлинение одномерной волны.
-
– амплитуда одномерной волны.
-
– расстояние от исследуемой точки до фокуса волны.
-
это волновое число.
-
— угловая частота или пульсация.
-
это момент времени.
-
является начальной фазой волны.
Отметим, что волновое число и угловая частота одномерной волны рассчитываются по следующим формулам:
Золото:
-
это волновое число.
-
это длина волны.
-
— угловая частота или пульсация.
-
в этом суть.
-
это частота.
Другие типы волн
В физике волны подразделяются на одномерные, двумерные и трехмерные. В этой статье мы увидели, что такое одномерные волны, поэтому нам нужно увидеть, в чем разница между двумя другими типами волн:
- Двумерная волна : тип волны, которая распространяется в двух измерениях, то есть по поверхности.
- Трехмерная волна : тип волны, которая распространяется в трех измерениях или, другими словами, распространяется во всех направлениях.