Progressive Wave vs Stationary Wave
Vågor är ett mycket viktigt fenomen som förekommer i verkligheten. Studiet av vågor och vibrationer går långt tillbaka i tiden. Begreppen stationära vågor och progressiva vågor diskuteras inom många områden inom fysik och kemi. Dessa diskuteras inom mekanik, akustik, radarteknik, kommunikationsteknik, kvantmekanik och även musik. Det är viktigt att ha en ordentlig förståelse för progressiva vågor och stationära vågor för att kunna utmärka sig inom sådana områden. I den här artikeln kommer vi att diskutera vad som är stationära vågor och progressiva vågor, deras definitioner, likheterna mellan stationära vågor och progressiva vågor, hur progressiva vågor och stationära vågor produceras, deras tillämpningar och slutligen skillnaden mellan stationära vågor och progressiva vågor.
Progressive Waves
En mekanisk våg orsakas av turbulens i ett medium. Enkla exempel på mekaniska vågor är ljud, jordbävningar, havsvågor. En våg är en metod för energiutbredning. Energin som skapas i turbulensen fortplantas av vågorna. En sinusformad våg är en våg som svänger enligt ekvationen y=A sin (ωt – kx). När vågen fortplantar sig genom rymden, fortplantas också energin den bär. Denna energi gör att partiklarna på vägen svänger. Det kan också tolkas tvärtom som att energin fortplantas genom svängning av partiklar. Det finns två typer av progressiva vågor; nämligen longitudinella vågor och tvärgående vågor. I en longitudinell våg är partiklarnas svängningar parallella med utbredningsriktningen. Detta betyder inte att partiklarna rör sig med vågen. Partiklarna svänger bara kring en fixerad jämviktspunkt i rymden. I tvärgående vågor sker svängningen av partiklar vinkelrätt mot utbredningsriktningen. Ljudvågor består endast av längsgående vågor, vågor på en sträng är tvärgående. Havets vågor är en kombination av tvärgående vågor och longitudinella vågor.
Stationary Waves
Stationära vågor, som även kallas stående vågor, uppstår på grund av att två identiska vågor färdas i motsatta riktningar. Två identiska sinusformade vågor som rör sig i +x och –x riktningar kan representeras av y1=A sin (ωt – kx) och y2=A sin (ωt + kx) respektive. Tillägget av dessa två ekvationer ger överlagringen av de två vågorna. Därför y1+y2=y=A [sin (ωt – kx) + sin (ωt + kx)]. Genom att förenkla denna ekvation får vi Y=2A sin (ωt) cos (kx). För ett givet x-värde blir ekvationen Y=B sin (ωt), den enkla harmoniska svängningen.
Vad är skillnaden mellan progressiva och stationära vågor?
• Progressiva vågor bär en nettomängd energi genom vågens bana. En stationär våg bär inte en nettoenergi genom banan.
• Två identiska utbredningsvågor krävs för att skapa en stationär våg.
• Amplituden för en stationär våg ändras över avståndet men för en given punkt förblir amplituden fast. Amplituden för varje punkt i en utbredningsvåg är densamma, givet att vågen är enhetlig.
