ما معنى الموجة المتقدمة وسرعة الانتشار؟ — الفيزياء

تعريف 5.5 الفيزياء الجامعية — السنة الأولى · الفصل 5 — انتشار الإشارة: الأمواج المتقدمة والمستقرة

الإشارة $s(x, t)$ المعرَّفة على امتداد محور هي موجة متقدمة تتحرك في الاتجاه $+x$ عند سرعة الانتشار $c$ إذا كان

s(x, t) = f\!\left(t - \frac{x}{c}\right) = F(x - ct)

من أجل دالة ما $f$ (أو $F$ ): فالشكل يُحمل دون تغيّر، منزاحًا بمقدار $c\,\Delta t$ في الزمن $\Delta t$ . والموجة المتحركة نحو $-x$ هي $g(t + x/c)$ . والوسط الذي ينتشر فيه كل شكل دون تشوّه بالسرعة نفسها $c$ غير مبدِّد.

الدورية المزدوجة لموجة جيبية متقدمة: فاللقطة عند زمن ثابت تتكرر كل طول موجة وتنزلق بسرعة c؛ والإشارة عند نقطة ثابتة تتكرر كل دور T، مع = cT. — الدورية المزدوجة لموجة جيبية متقدمة: فاللقطة عند زمن ثابت تتكرر كل طول موجة $\lambda$ وتنزلق بسرعة $c$ ؛ والإشارة عند نقطة ثابتة تتكرر كل دور $T$ ، مع $\lambda = cT$ .

أمثلة

مثال 5.7 (سرعات الانتشار)

الصوت في الهواء، $340\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ : فالرعد بعد $3\,\mathrm{s}$ من الوميض يضع الصاعقة على بعد $1\,\mathrm{km}$ . والصوت في الماء، $1500\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ ؛ وفي الفولاذ، $5000\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ . والأمواج المستعرضة على وتر توتره $F$ وكتلته لواحدة الطول $\mu$ : $c = \sqrt{F/\mu}$ ، كما تنبأ التحليل البعدي (التمرين 1.5) — أي $140\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ لوتر قيثارة. والضوء في الخلاء، $c = 3.00 \times 10^{8}\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ ؛ وفي الزجاج، $c/n$ . وسرعة الانتشار خاصية للوسط لا للمنبع: فالهمس والصياح يصلان معًا.

اقرأ في الفصل ←

أمثلة

مصطلحات ذات صلة