Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Welk type golfspreiding veroorzaakt u dat sneller energieverlies-twee-dimensionaal veroorzaakt?

Je vraagt ​​naar wave -spreiding en energieverlies, en je hebt gelijk, de dimensionaliteit van de golfvoortplanting speelt een cruciale rol.

Hier is de uitsplitsing:

* tweedimensionale (2D) golfspreiding: Stel je een golf voor die zich als een vijver op een plat oppervlak verspreidt. De energie van de golf wordt verdeeld over een steeds groterere gebied terwijl deze naar buiten beweegt.

* driedimensionale (3D) golfspreiding: Denk nu aan een golf die zich uitbreidt in de ruimte, zoals geluidsgolven of lichtgolven. De energie wordt verdeeld over een volume dat nog sneller groeit dan het gebied in een 2D -golf.

Waarom sneller energieverlies in 3D?

De energie van een golf wordt in wezen dunner en dunner verspreid terwijl deze reist.

* in 2d: De golfenergie wordt verdeeld over een groter en groter gebied, maar het gebied groeit met het vierkant van de afstand.

* in 3D: De energie wordt verspreid over een volume dat groeit met de kubus van de afstand.

Het gevolg:

Omdat het volume veel sneller groeit dan het gebied, wordt energie veel sneller verspreid in drie dimensies, wat leidt tot sneller energieverlies.

Voorbeeld:

Denk na over het verschil tussen schreeuwen in een kleine kamer en schreeuwen in een groot veld. In de kamer zijn de geluidsgolven beperkt en hebben ze minder gebied om over te verspreiden, zodat ze langer sterker blijven. In het veld verspreiden de geluidsgolven zich over een veel groter gebied, zodat ze veel zwakker en moeilijker te horen worden.

Conclusie:

Driedimensionale golfspreiding veroorzaakt sneller energieverlies in vergelijking met tweedimensionale golfspreiding vanwege de snellere groei van het volume waarover energie wordt verdeeld.