Uhin Geldikorrak eta Fenomeno Akustikoak
Uhin Geldikorrak
Norabide berean, baina aurkako noranzkoan hedatzen diren anplitude eta maiztasun bereko bi uhinen interferentziak sortzen ditu uhin geldikorrak. Uhin geldikorraren formula y1 = Asin(wt ± kx) edo y2 = Acos(wt ± kx) da. Bi uhinak batuz, y = y1 + y2 = 2Acos(kx)sin(wt) lortzen da. Uhin geldikorra harmonikoa da. Bi uhinak maiztasun berekoak dira eta anplitudea denborarekiko independentea da, baina sinusoidalki aldatzen da x abzisaren funtzioan.
Nodoak
cos(kx) = 0 denean, anplitudea zero da (Ar = 0). Nodoen posizioa x = (2n+1)λ/4 formularen bidez kalkulatzen da, non n = 0, 1, 2, 3... Fokutik lehen nodora dagoen distantzia λ/4 da.
Sabelak
cos(kx) = ±1 denean, anplitudea maximoa da. Sabelen posizioa kx = nπ edo x = nλ/2 formularen bidez kalkulatzen da, non n = 0, 1, 2, 3...
Uhin Bidaiariak
Uhin bidaiariak higidura harmoniko sinple baten bidez ingurune elastiko batean sorturiko perturbazio periodikoak dira. Hauek beti doaz bakarka, beraz, ez dira inoiz elkartzen. Uhin bidaiarien ekuazioa y = Asin(wt - kx) da.
Kontzeptu garrantzitsuak
- A: elongazioaren y balio maximoa.
- Uhin-luzera (λ): ondoz ondoko bi puntuen arteko distantzia minimoa.
- Periodoa (T): oszilazio oso bat egiteko behar den denbora.
- Maiztasuna (f): puntu zehatz batek denbora-unitate batean egiten dituen oszilazioak.
Energia eta Potentzia
Partikularen energia mekanikoa (Em) energia zinetikoaren (Ez) eta energia potentzial elastikoaren (Ep) batura da. Higitzen ari denean, Ez = 1/2mv2. Oreka-posizioan Ep = 0. Elongazio maximoan, Ep = 1/2kA2. Energia mekanikoa konstantea da: Em = Ezmax = 1/2mvmax2. Abiadura v = dy/dt = 2πAf denez, Em = 2π2mA2f2. Uhinen potentzia P = E/Δt da. Intentsitatea (I) uhin-norabidearekiko perpendikularki denbora-unitatean gainazal-unitatea zeharkatzen duen energia da: I = P/S (W/m2). Bibrazioaren anplitudea foku igorletik dagoen distantziarekiko alderantziz proportzionala da.
Doplerren Efektua
Doplerren efektua uhin-higidura baten maiztasunaren aldaketa da, uhin-iturriaren eta uhin-hartzailearen arteko higidura erlatiboaren ondorioz. Hiru kasu bereizten dira: 1. Uhin-iturria higitzen ari da eta hartzailea geldi dago. 2. Hartzailea higitzen ari da eta soinu-iturria geldi dago. 3. Biak higitzen ari dira.