Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Als twee sinusgolven van gelijke frequentie en amplitude worden gesuperponeerd, wat is de resulterende golf, wat gebeurt er met een deeltje?

Hier is een uitsplitsing van wat er gebeurt als u twee sinusgolven van gelijke frequentie en amplitude op superplaat:

De resulterende golf

Wanneer u twee sinusgolven van gelijke frequentie en amplitude bovenste, is de resulterende golf ook een sinusgolf. De amplitude en fase van de resulterende golf zijn echter afhankelijk van het faseverschil tussen de oorspronkelijke golven:

* in fase: Als de twee golven in fase zijn (hun pieken en dalen uit elkaar), zal de resulterende golf een amplitude hebben die twee keer de amplitude van elke individuele golf is.

* uit fase: Als de twee golven uit de fase zijn (de piek van de ene golf is in lijn met de andere trog), heeft de resulterende golf een amplitude van nul. Dit betekent dat de golven elkaar volledig opzeggen.

* Intermediair faseverschil: Voor elk faseverschil tussen in fase en uit fase zal de resulterende golf een amplitude hebben tussen nul en tweemaal de oorspronkelijke amplitude. De exacte amplitude hangt af van het specifieke faseverschil.

Wat gebeurt er met een deeltje

Een deeltje onderworpen aan de resulterende golf zal oscilleren met een frequentie gelijk aan de frequentie van de oorspronkelijke golven. De amplitude van de oscillatie van het deeltje zal echter afhangen van het faseverschil tussen de oorspronkelijke golven:

* in fase: Het deeltje zal oscilleren met een amplitude tweemaal die van elke individuele golf.

* uit fase: Het deeltje zal helemaal niet oscilleren.

* Intermediair faseverschil: Het deeltje zal oscilleren met een amplitude ergens tussen nul en twee keer de oorspronkelijke amplitude, afhankelijk van het faseverschil.

Key Concepts

* Superpositie: Wanneer golven elkaar ontmoeten, voegen hun amplitudes bij elkaar.

* Faseverschil: Het verschil in de startpositie (fase) van twee golven.

* Amplitude: De maximale verplaatsing van een golf uit zijn evenwichtspositie.

Visualiseren van het effect

Je kunt dit fenomeen visualiseren door zich aan één uiteinde twee touwen te voorstellen die aan elkaar zijn vastgebonden. Als u beide touwen schudt met dezelfde frequentie en amplitude, zullen de golven door de touwen reizen en combineren. De resulterende golf zal afhangen van hoe de touwen worden geschud ten opzichte van elkaar.

Laat het me weten als je wilt dat ik een specifiek aspect uitgewerkt of een meer gedetailleerde wiskundige uitleg geeft!