גלים מחזוריים
הוצג| English | משמעות |
|---|---|
| wavelength/ˈweɪvleŋθ/ | אורך גל |
מדידת גל: איך ארוך, איך גבוה, איך תדיר
- אם מניפים את החבל באופן יציב, תקבלו סדרה של גלים זהים שרוצים לאורך החבל.
- כדי לתאר אותו מדודים כמה מספרים עיקריים — האורך שלו, הגובה שלו, הקצב שלו.
- יחד הם מקיימים משוואה מסודרת אחת המקשרת בין מהירות, תדר ואורך גל.
- שליטה בנושא זו תאפשר לך לתאר כל גל קול או אור במדויק.
אורך גל, משרעת, תקופה, תדר
- אורך גל $\lambda$ — אורכו של גל מלא אחד (מקודקוד למקודקוד).
- משרעת $A$ — הגובה מהאמצע עד לקודקוד (קשור לאנרגיה של הגל).
- תקופה $T$ — הזמן שנדרש לגל מלא אחד לעבור נקודה נתונה.
- תדר $f = 1/T$ — גלים בשנייה, ביחידות הרץ.
זרם גלים יציב
שנו את התדר וצפו כי האורך משתנה בעוד שהמהירות נשארת קבועה.
איזה מהמשוואות הבאות היא משוואת הגל?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$v = f\lambda$ — מהירות שווה לתדירות כפול אורך גל.
המרחק מקודקוד אחד לקודקוד הבא הוא ה____.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
גל מלא אחד (מקודקוד לקודקוד) הוא אורך הגל $\lambda$.
משוואת הגל
- מהירות, תדר ואורך גל קשורים זה לזה דרך $v = f\lambda$.
- בתקופה אחת, הגל נע בדיוק אורך גל אחד, ולכן $v = \lambda / T = f\lambda$.
- אם המהירות קבועה (אותו תווך), תדר גבוה משמעו אורך גל קצר יותר.
- יחס בודד זה מקשר את כל כמותות הגל.
לגל יש תדר $50\ \text{Hz}$ ואורך גל $2\ \text{m}$. מהי מהירותו, ביחידות $\tfrac{\text{m}}{\text{s}}$?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$v = f\lambda = 50 \times 2 = 100\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$.
על מהירות גל קבועה, תדר גבוה יותר פירו:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$v = f\lambda$ עם $v$ קבוע: $f$ גבוה יותר נותן $\lambda$ קצר יותר.
בחרו את כל האמרות הנכונות לגבי גלים מחזוריים.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$f = 1/T$, המשרעת נושאת אנרגיה, ו$v = f\lambda$. אורך הגל הוא אורך, לא גובה (זה המשרעת).
לקרוא את זה בצליל ואור
- עבור קול, התדר הוא גובה הצליל והמשרעת היא עוצמת הקול.
- עבור אור, התדר הוא צבע והמשרעת קשורה לבהירות.
- צליל בגובה גבוה ואור כחול הם שניהם בעלי תדר גבוה (אורך גל קצר).
- משוואת הגל חלה עליהם כולם — פשוט הכניסו את מהירות הנכונה.
כשגל נכנס למדיה חדשה, התדר נשאר זהה בעוד שהמהירות ואורך הגל משתנים.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
התדר קבוע על ידי המקור ואינו משתנה; $v$ ו$\lambda$ משתנים יחד.
כשהגל עובר לתווך חדש, מהירותו ואורך הגל משתנים, אך התדר נשאר זהה (הוא קבוע על ידי המקור). לכן השתמשו ב$v = f\lambda$ בקפידה: התדר הוא הקבוע, ו$v$ ו$\lambda$ משתנים יחד.
לגל יש תדר $50\ \text{Hz}$ ואורך גל $2\ \text{m}$. מצאו את מהירותו.
- $v = f\lambda = 50 \times 2 = 100\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$.
הכפילו את התדר (באותו תווך) ואורך הגל יתחצף כדי לשמור על $v$ זהה.
גל מחזורי מתואר על ידי אורך הגל $\lambda$, המשרעת $A$, התקופה $T$ והתדר $f = 1/T$. הם כפופים למשוואת הגל $v = f\lambda$. מעבר לתווך חדש משנה $v$ ו$\lambda$ אך שמירה על $f$ קבוע. עבור קול, $f$ הוא גובה הצליל; עבור אור, $f$ הוא צבע.