Θεωρούμε δύο κύματα της
ίδιας συχνότητας και του ίδιου πλάτους, τα οποία διαδίδονται με την ίδια
ταχύτητα προς αντίθετες κατευθύνσεις μέσα στο ίδιο ελαστικό μέσο.
http://phet.colorado.edu/sims/wave-on-a-string/wave-on-a-string_en.html
Από
την συμβολή των δύο κυμάτων προκύπτει μια ταλάντωση των σωματιδίων του
ελαστικού μέσου η οποία ονομάζεται Στάσιμο
κύμα.
Στάσιμο Κύμα ονομάζεται το
αποτέλεσμα της συμβολής δύο κυμάτων της ίδιας συχνότητας και του ίδιου πλάτους,
που διαδίδονται στο ίδιο μέσο με την ίδια ταχύτητα και προς αντίθετες
κατευθύνσεις.
Ένα
στάσιμο κύμα μπορεί να δημιουργηθεί από την συμβολή ενός κύματος και του
κύματος που προκύπτει από την ανάκλαση του πάνω σε ακίνητο εμπόδιο. Ας
υποθέσουμε για παράδειγμα ότι κρατάμε στο χέρι μας το άκρο ενός σχοινιού, του
οποίου το άλλο άκρο είναι στερεωμένο σε ακλόνητο σημείο. Αν κινήσουμε το άκρο
του σχοινιού απότομα προς τα πάνω και το επαναφέρουμε στην αρχική θέση, τότε
δημιουργείται ένας κυματικός παλμός που διαδίδεται κατά μήκος του σχοινιού,
όταν ο παλμός φθάνει στο ακλόνητο άκρο του σχοινιού, ασκεί στο σημείο στήριξης
μια δύναμη, η οποία έχει φορά προς τα πάνω. Λόγω του 3ου Νόμου
Νεύτωνα, το σημείο στήριξης θα ασκήσει στο σχοινί μια ίση και αντίθετη δύναμη.
Αποτέλεσμα αυτής της δύναμης θα είναι και η δημιουργία ενός κυματικού παλμού
αντίστροφου του πρώτου, που θα διαδίδεται από το σημείο στήριξης προς το χέρι
μας. Τα δύο κύματα που θα διαδίδονται ταυτόχρονα στο σχοινί θα συμβάλλουν
δημιουργώντας ένα στάσιμο κύμα.
Παρατηρώντας το σχοινί σε διάφορες
χρονικές στιγμές θα δούμε ότι:
- Υπάρχουν σημεία του σχοινιού που παραμένουν διαρκώς ακίνητα. Τα σημεία αυτά ονομάζονται δεσμοί του στάσιμου κύματος.
- Υπάρχουν σημεία του σχοινιού που ταλαντώνονται με μέγιστο πλάτος. Τα σημεία αυτά βρίσκονται στο μέσο της απόστασης μεταξύ δύο διαδοχικών δεσμών και ονομάζονται κοιλίες του στάσιμου κύματος.
- Όλα τα σημεία του σχοινιού εκτός από τους δεσμούς εκτελούν ταλάντωση με την ίδια συχνότητα και διαφορετικό πλάτος.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου