Ця стаття має кілька недоліків. Будь ласка, допоможіть удосконалити її або обговоріть ці проблеми на .
|
Коли об'єкт, як м'яч, кинутий в тверду стінку він відскакує назад. Це «відображення» об'єкта може бути проаналізоване з точки зору збереження імпульсу і енергії. Якщо зіткнення між кулею і стінкою абсолютно еластичне, то вся енергія і імпульс відбивається, і м'яч відскакує назад з тією ж швидкістю. Якщо зіткнення є нееластичним, то стінка (або куля) поглинає частину енергії і імпульсу, і м'яч не відскакує назад з тією ж швидкістю.
Хвилі також несуть енергію і імпульс, і всякий раз, коли хвиля зустрічає перешкоду, вона відбивається від перешкоди. Відбиття хвиль відповідають за луна-сигнали, радар-детектори, а також за забезпечення можливості стоячих хвиль, які так важливі для створення звуку в музичних інструментах.
Хвильовий імпульс який перемішається на "стрічці"
Анімація зверху показує хвильовий імпульс, який переміщається по стрічці. Швидкість, з якою хвиля імпульсу проходить уздовж стрічки залежить від пружності, відновлювальної сили натягу (Т) і інерції (маса на одиницю довжини, μ) відповідно до:
Відображення від жорсткої границі
Ця анімація показує хвильовий імпульс на стрічці яка рухається зліва направо по напрямку до жорстко закріпленої стінки. У міру того як хвиля імпульсу наближається до закріпленого кінця, сила внутрішнього відновлення, яка дозволяє хвилі поширюватися створює спрямовану вгору силу на кінці стрічки. Але, так як стінка є затиснутою, вона не може рухатися. Згідно з третім законом Ньютона, стіна повинна надавати однакове зусилля, спрямоване вниз на кінці стрічки. Ця нова сила створює імпульс, який поширюється справа наліво, з тією ж швидкістю і амплітудою, падаючою хвилею, але з протилежного полярністю (вгору дно).
Відображення від м'якої границі
Тут показано хвильовий імпульс на стрічці, який рухається зліва направо по напрямку до кінця, який може вільно переміщатися по вертикалі . Чиста вертикальна сила на вільному кінці повинна дорівнювати нулю. Це гранична умова математично еквівалентно тому, що нахил зміщення стрічки рівний нулю на вільному кінці. Відбита хвиля імпульс поширюється справа наліво, з тією ж швидкістю і амплітудою, падаючої хвилі, і з тієї ж полярності (правим боком догори).
Відображення від стрибка повного опору
Коли хвиля зустрічає границю, яка не є ні жорсткою, ні м'якою, але замість того, а якоюсь середньою між двома попердніми, частина хвилі відбивається від границі і частина хвилі передається через границю. Точна поведінка відображення і пропускання залежить від властивостей матеріалу по обидва боки границі. Однією з важливих властивостей є повний характеристичний опір матеріалу. Повний характеристичний опір є продуктом масової щільності і швидкості хвилі, Z = ρ с. Якщо хвиля з амплітудою ξ1 в середовищі 1 зустрічає граничні із середовищем 2, амплітуди відбитої хвилі задається:
і амплітуда хвилі передається в середовище 2 задається:
У показаних нижче анімаціях, дві стрічки різної щільності з'єднані так, що вони мають однакову силу. Щільність μ товстої струни 4 рази більша, ніж в тонкій струні.
Перехід від високої швидкості до низької швидкості (низької щільності до високої щільності)
У цій анімації падаюча хвиля переміщається з області низької щільності (висока швидкість хвилі) в напрямку високої щільності (низька швидкість хвилі) області.
Перехід від низької швидкості до високої швидкості (високої щільності до низької щільності)
Тут падаюча хвиля переміщається з області з високою щільністю (низька швидкість хвилі) в напрямку низької щільності (висока швидкість хвилі) області.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Cya stattya maye kilka nedolikiv Bud laska dopomozhit udoskonaliti yiyi abo obgovorit ci problemi na storinci obgovorennya Cya stattya ne maye interviki posilan Vi mozhete dopomogti proyektu znajshovshi ta dodavshi yih do vidpovidnogo elementu Vikidanih Cya stattya mistit tekst sho ne vidpovidaye enciklopedichnomu stilyu Bud laska dopomozhit udoskonaliti cyu stattyu pogodivshi stil vikladu zi stilistichnimi pravilami Vikipediyi Mozhlivo storinka obgovorennya mistit zauvazhennya shodo potribnih zmin traven 2017 Cya stattya ne mistit posilan na dzherela Vi mozhete dopomogti polipshiti cyu stattyu dodavshi posilannya na nadijni avtoritetni dzherela Material bez dzherel mozhe buti piddano sumnivu ta vilucheno traven 2017 Cya stattya mozhe mistiti originalne doslidzhennya Bud laska udoskonalte yiyi perevirivshi sumnivni tverdzhennya j dodavshi posilannya na dzherela Tverdzhennya yaki mistyat lishe originalne doslidzhennya mayut buti vilucheni traven 2017 Koli ob yekt yak m yach kinutij v tverdu stinku vin vidskakuye nazad Ce vidobrazhennya ob yekta mozhe buti proanalizovane z tochki zoru zberezhennya impulsu i energiyi Yaksho zitknennya mizh kuleyu i stinkoyu absolyutno elastichne to vsya energiya i impuls vidbivayetsya i m yach vidskakuye nazad z tiyeyu zh shvidkistyu Yaksho zitknennya ye neelastichnim to stinka abo kulya poglinaye chastinu energiyi i impulsu i m yach ne vidskakuye nazad z tiyeyu zh shvidkistyu Hvili takozh nesut energiyu i impuls i vsyakij raz koli hvilya zustrichaye pereshkodu vona vidbivayetsya vid pereshkodi Vidbittya hvil vidpovidayut za luna signali radar detektori a takozh za zabezpechennya mozhlivosti stoyachih hvil yaki tak vazhlivi dlya stvorennya zvuku v muzichnih instrumentah Hvilovij impuls yakij peremishayetsya na strichci Animaciya zverhu pokazuye hvilovij impuls yakij peremishayetsya po strichci Shvidkist z yakoyu hvilya impulsu prohodit uzdovzh strichki zalezhit vid pruzhnosti vidnovlyuvalnoyi sili natyagu T i inerciyi masa na odinicyu dovzhini m vidpovidno do c T m displaystyle c surd T mu Vidobrazhennya vid zhorstkoyi graniciCya animaciya pokazuye hvilovij impuls na strichci yaka ruhayetsya zliva napravo po napryamku do zhorstko zakriplenoyi stinki U miru togo yak hvilya impulsu nablizhayetsya do zakriplenogo kincya sila vnutrishnogo vidnovlennya yaka dozvolyaye hvili poshiryuvatisya stvoryuye spryamovanu vgoru silu na kinci strichki Ale tak yak stinka ye zatisnutoyu vona ne mozhe ruhatisya Zgidno z tretim zakonom Nyutona stina povinna nadavati odnakove zusillya spryamovane vniz na kinci strichki Cya nova sila stvoryuye impuls yakij poshiryuyetsya sprava nalivo z tiyeyu zh shvidkistyu i amplitudoyu padayuchoyu hvileyu ale z protilezhnogo polyarnistyu vgoru dno Vidobrazhennya vid m yakoyi graniciTut pokazano hvilovij impuls na strichci yakij ruhayetsya zliva napravo po napryamku do kincya yakij mozhe vilno peremishatisya po vertikali Chista vertikalna sila na vilnomu kinci povinna dorivnyuvati nulyu Ce granichna umova matematichno ekvivalentno tomu sho nahil zmishennya strichki rivnij nulyu na vilnomu kinci Vidbita hvilya impuls poshiryuyetsya sprava nalivo z tiyeyu zh shvidkistyu i amplitudoyu padayuchoyi hvili i z tiyeyi zh polyarnosti pravim bokom dogori Vidobrazhennya vid stribka povnogo oporuKoli hvilya zustrichaye granicyu yaka ne ye ni zhorstkoyu ni m yakoyu ale zamist togo a yakoyus serednoyu mizh dvoma poperdnimi chastina hvili vidbivayetsya vid granici i chastina hvili peredayetsya cherez granicyu Tochna povedinka vidobrazhennya i propuskannya zalezhit vid vlastivostej materialu po obidva boki granici Odniyeyu z vazhlivih vlastivostej ye povnij harakteristichnij opir materialu Povnij harakteristichnij opir ye produktom masovoyi shilnosti i shvidkosti hvili Z r s Yaksho hvilya z amplitudoyu 31 v seredovishi 1 zustrichaye granichni iz seredovishem 2 amplitudi vidbitoyi hvili zadayetsya 3 r Z 1 Z 2 Z 1 Z 2 3 1 displaystyle xi r Z 1 Z 2 Z 1 Z 2 xi 1 i amplituda hvili peredayetsya v seredovishe 2 zadayetsya 3 2 2 Z 1 Z 1 Z 2 3 1 displaystyle xi 2 2Z 1 Z 1 Z 2 xi 1 U pokazanih nizhche animaciyah dvi strichki riznoyi shilnosti z yednani tak sho voni mayut odnakovu silu Shilnist m tovstoyi struni 4 razi bilsha nizh v tonkij struni Perehid vid visokoyi shvidkosti do nizkoyi shvidkosti nizkoyi shilnosti do visokoyi shilnosti U cij animaciyi padayucha hvilya peremishayetsya z oblasti nizkoyi shilnosti visoka shvidkist hvili v napryamku visokoyi shilnosti nizka shvidkist hvili oblasti Perehid vid nizkoyi shvidkosti do visokoyi shvidkosti visokoyi shilnosti do nizkoyi shilnosti Tut padayucha hvilya peremishayetsya z oblasti z visokoyu shilnistyu nizka shvidkist hvili v napryamku nizkoyi shilnosti visoka shvidkist hvili oblasti