סופרפוזיציה וגלים עומדים
הוצג| English | משמעות |
|---|---|
| superposition/ˌsuːpəpəˈzɪʃn/ | התאגדות |
| constructive/kənˈstrʌktɪv/ | בונה |
| destructive/dɪˈstrʌktɪv/ | הורסתית |
| in phase/ɪn feɪz/ | בפאזה |
| stationary wave/ˈsteɪʃənəri weɪv/ | גל עומד |
| node/nəʊd/ | נקודה |
| antinode/ˌæntɪˈnəʊd/ | קודקוד גל |
| progressive wave/prəˈɡresɪv weɪv/ | גל הולך |
ביטול קול על ידי קול
- אוזניות ביטול רעשים משדרות גל שמבטל את הרעש סביבך.
- שני גלים יכולים להיפגש — או לחסל זה את זה.
- הרעיון של חיבור גלים זה הבסיס לכל נושא זה.
עקרון הסופרפוזיציה
- במקום בו גלים חופפים, ההיסט היא ה-סכום ההיסטים הנפרדים.
- לאחר מכן הגלים ממשיכים, ללא שינוי.
גלים עומדים
y = y₁ + y₂
שני גלים מת叠加ים: במקום שבו הם מחזקים זה את זה מתקבלות נקודות משתנות, ובמקום שבו הם מבטלים זה את זה מתקבלות נקודות קבועות.
כאשר שני גלים חופפים בנקודה נתונה, ההיסטה הרי resultant היא:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
זהו עקרון הסופרפוזיציה — ההיסטות נוספות (כויקטורים) בכל נקודה.
התאם כל מונח להגדרה שמסמן בוחן התשובה הנכונה.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
ההיסטות נוספות. אמפליטודות ועוצמות אינן נוספות, ומכאן ששני גלים שווים יכולים לתת אפס בנקודה אחת וארבע פעמים העוצמה בנקודה אחרת.
בנייה והרסה
- בקצה (שיא פוגע בשיא) → המשרעות מתווספות → בנייה.
- מול פאזיס (שיא פוגע בשפל) → המשרעות מתבטלות → הרסה.
- מכיוון ש-$I \propto A^{2}$, שני גלים זהים בשלב נותנים 4× את העוצמה של גל אחד.
שני גלים הנכנסים בשלב נוספים כדי לתת כפול משרעת (בונה)
גלים עומדים והרמוניות
מיתר הקבוע בשני קציוויו רזונטי רק בהרמוניות שלו. גרור את ⟦n⟧ כדי לראות את הנקודות הקבועות, הנקודות המשתנות ואיך אורך הגל משתנה.
התאם את מה שקורה כשהגלים השניים נפגשים.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
בפאזה זהה → גל גדול יותר; מחוצה לפאזה לחלוטין → הן מבטלות אחת את השנייה.
שני גלים שווים הנפגשים בפאזה זהה נותנים ארבע פעמים את העוצמה של גל יחיד לבדו.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
המשרעת מכפיל פי שניים ל$2A$, ולכן $I \propto A^{2}$, כלומר $I \propto (2A)^{2} = 4A^{2}$.
גלים עומדים
- שני גלים זהים המעברים ב-כיוונים הפוכים מתמזגים ליצירת גל עומד.
- הדבר קורה כאשר גל מחזיר עצמו על עצמו — על חוט, או בעמודת אוויר.
נקודות צומח ואנטי-צומח
- נקודת צומח לעולם אינה זזה (הגלים תמיד מבטלים זה את זה); אנטי-צומח יש לו את התנודה הגדולה ביותר.
- נקודות צומח שכונות מרוחקות $\dfrac{\lambda}{2}$ זו מזו; נקודת צומח ואנטי-צומח הבא מרוחקים $\dfrac{\lambda}{4}$ זה מזה.
שני גלים הנכנסים בדיוק מולשבים מבטלים זה את זה לאפס (הורסית)
נקודה בגל עומד שאינה זזה לעולם נקראת ____.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
ענבה הגלים תמיד מבטלים זה את זה. באמצע בין ענבות נמצא אנטי-ענבה (התנודות הגדולות ביותר).
ענבות סמוכות בגל עומד מרוחקות זו מזו ב-$0.30\ \text{m}$. מהו אורך הגל?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
ענבות סמוכות מרוחקות זו מזו ב-$\dfrac{\lambda}{2}$, ולכן-$\lambda = 2 \times 0.30 = 0.60\ \text{m}$.
מה נדרש ליצירת גל עומד? סמן את כל האפשרויות הרלוונטיות.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
אמפליטודות שוות נותנות ענבות נקיות ביותר, אך הדרישות המובלטות הן: תדר זהה, מהירות זהה, כיוונים הפוכים.
גל עומד מול גל מתקדם
- גל עומד אינו ממשיך אנרגיה לאורך הדרך, והדפוס שלו נשאר במקומו.
- גל מתקדם נע לאורך הדרך וממשיך אנרגיה איתו.
גל עומד מעביר אנרגיה לאורך אורכו.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
לא — הדגם נשאר במקומו ואין אנרגיה העוברת לאורכו. גל קדמי הוא זה שמעביר אנרגיה.
גל עומד נייח, קודקודים סמוכים נמצאים במרחק של 0.30 מטר. מהו אורך הגל, במטרים?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
נקודות צומת סמוכות נפרדות בחצי אורך גל, ולכן אורך הגל הוא 0.60 m. אם מחשיבים את המרחק בין נקודות צומת כאורך גל מלא, כל התשובות הבאות יכפילו פי שניים.
סדר את ההשוואה בין גל עומד לגל מתקדם, תחילה גל עומד.
Difficulty 3/5 · 200 coins + a small bonus on first completion today
שלושה ניגודים אלו הם על מה נוהגים לדרג שאלת השוואה, וניגוד הפאזה הוא הניגוד שנשכח לעיתים קרובות ביותר.
ציפורות ויתרים
- סוף ציפה סגור הוא נקודת צומח; סוף פתוח הוא אנטי-צומח.
- יסוד ציפה סגורה: $L = \dfrac{\lambda}{4}$. שני הסופים פתוחים: $L = \dfrac{\lambda}{2}$. מדדו מרחק בין נקודות צומח → $\lambda$, ואז $v = f\lambda$.
בצינור סגור בקצה אחד, היסודי מתאים לאורך של:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
קודקוד בקצה הסגור ואנטי-קודקוד בקצה הפתוח הם רבע מגל, ולכן $L = \dfrac{\lambda}{4}$.
סימונים נופלים מהיד
- עקרון הסופרפוזיציה מוסיף הזזות, לעולם לא רכבים או אינטנסיביות. האינטנסיבית הנובעת נובעת מהריבוע של הרכב הנובע מריבוע.
- נקודות קשר סמוכות נפרדות ב-חצי אורך גל, ונקודת קשר לנקודת הקצה הבאה היא ב-רביע.
- גל עומד דורש שני גלים מתקדמים בעלי אותו תדר ומהירות הנעים בכיוונים הפוכים. ציין את כולם.
- בגל עומד הרכב שתוקף עם המיקום וכל נקודה בין שתי נקודות קשר היא באותו פאזה. בגל מתקדם הרכב זהה בכל מקום והפאזה משתנה באופן מסודר.
- נקודות קשר הן נקודות של הזזה אפסית נצחית, ולא נקודות בהן הגל שטוח לרגע.
הבנתך מושלמת
- סופרפוזיציה: הזזות חופפות נוספות (בונה) או מבטלות (הורסתית).
- לגל עומד יש נקודות קשר ונקודות קצה קבועות, $\dfrac{\lambda}{2}$ מרחק ביניהן.
- הוא אינו מעביר אנרגיה לאורך — בניגוד לגל מתקדם.