web analytics

Συμβολή μετά από ανάκλαση

Πηγή αρμονικού κύματος βρίσκεται στη θέση Π και απέχει 2m από επίπεδη επιφάνεια. Η πηγή ταλαντώνεται κατακόρυφα και δημιουργεί αρμονικό κύμα το οποίο διαδίδεται στην οριζόντια επιφάνεια του υγρού. Το κύμα διαδίδεται διατηρώντας σταθερό πλάτος, ενώ κατά την ανάκλαση στην επίπεδη επιφάνεια δεχόμαστε πως δεν αλλάζει η φάση του κύματος.

Σημείο Α της επιφάνειας του υγρού απέχει 4m από την επίπεδη επιφάνεια, ενώ η απόσταση των προβολών της πηγής και του σημείου Α στην επίπεδη επιφάνεια απέχουν απόσταση (ΗΓ)=d=8m.

I) Στο σημείο Α φθάνει:

Α) μόνο το κύμα που προέρχεται από την πηγή Α
Β) το κύμα που προέρχεται από την πηγή Α και το κύμα από ανάκλαση σε ένα μοναδικό σημείο της επιφάνειας
Γ) το κύμα που προέρχεται από την πηγή Α καθώς και κύματα από ανάκλαση σε διαφορετικά σημεία της επιφάνειας

II) Αν η ελάχιστη συχνότητα για την οποία στο σημείο Α υπάρχει ενισχυτική συμβολή είναι 20Hz, να βρείτε την ταχύτητα διάδοσης των κυμάτων στην επιφάνεια του υγρού
Θεωρείστε √68=8,25m

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Loading

Subscribe
Ειδοποίηση για
48 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Παντελεήμων Λάπας
12/01/2019 12:30 ΠΜ

… θα πάρω λίγο χρόνο να τα ξαναδω και θα απαντήσω … μέχρι τώρα απλά έγραφα ανοιχτά κάποιες σκέψεις (βασικά επειδή μου κέντρισε το ενδιαφέρον το θέμα) που μου ερχόταν επί τόπου με την έμπευση της στιγμής …

… να σημειώσω μόνο μια (φυσική ιδέα αλλά και) διαφορά μεταξύ αερίων-ρευστών … στα αέρια οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των μικροσκοπικών συνιστωσών είναι αμελητέες (στο ιδανικό αέριο δεν υπάρχουν εξ΄ορισμού) … στα ρευστά είναι πολύ ισχυρές (σε σχέση με τα αέρια αλλά λιγότερο απ’ ότι στα στερεά) και ως εκ τούτου είναι ασυμπίεστα, σε αντίθεση με τα αέρια που είναι συμπιεστά … επομένως αν και η κρούση ενός μορίου νερού με ένα ανένδοτο τοίχωμα μπορεί να μη διαφέρει πολύ από εκείνην ενός μορίου αερίου με ανένδοτο τοίχωμα … πριν και μετά την κρούση με το τοίχωμα η κατάσταση μπορεί να είναι πολύ διαφορετική σε ένα αέριο και σε ένα ρευστό (στο φως το φωτόνια δεν αλληλεπιδρούν καθόλου μεταξύ τους πριν και μετά ή κατά τη σκέδαση, παρά μόνο με τον σκεδαστή, οπότε πάμε προς το ιδανικό αέριο … πράγματι έτσι περιγράφονται στα βιβλία στατιστικής φυσικής προπτυχιακού επιπέδου όπου μιλάμε για το λεγόμενο ιδανικό αέριο φωτονίων) … στο ιδανικό αέριο οι κρούσεις μεταξύ των μορίων είναι αμελητέες (ενδεχομένως όχι πλήρως ανύπαρκτες) και έχουν σημασία μόνο οι κρούσεις με τα τοιχώματα … στο ρευστό όμως επειδή ένα σωματίδιο δεν είναι εφικτό να πέσει ξεχωριστά από όλα τα υπόλοιπα (ούτε να επιστρέψει κινούμενο ξεχωριστά από όλα τα υπόλοιπα όπως σε ένα αραιό αέριο … ενδεχομένως σε ένα κύμα ήχου) η κατάστασή του μετά την κρούση μπορεί να επηρεάσει τα σωματίδια που το ακολουθούν εφόσον έχουμε πρόσπτωση πάνω σε κάποιο ανένδοτο τοίχωμα και όχι σκέτη κίνηση παράλληλα προς το τοίχωμα (αν είχαμε μόνο εγκάρσια ταλάντωση τότε τα πάντα θα ταλαντώνονταν παράλληλα με την ανακλαστική επιφάνεια και θα ‘πρεπε να πάρουμε κάτι όπως εκείνο το βίντεο με τον παλμό που ανάρτησες … ξέρουμε όμως ότι τα κύματα “σκάνε” πάνω σε εμπόδια … ή ότι μία βάρκα πάνω σε κυματιζόμενη θάλασσα δεν πηγαίνει ακριβώς πάνω-κάτω κάνει κι ένα μικρό μπρος-πίσω σαν να προσπαθεί να κινηθεί οριζοντίως … γι αυτό έστρεψα την προσοχή μου προς τον “υβριδισμό” εγκάρσιας και διαμήκους κίνησης … στην πράξη το πόσο εγκάρσια και πόσο διαμήκη είναι η κίνηση στην επιφάνεια ενός ρευστού μάλλον εξαρτάται και από το βάθος … βαθιά/ρηχά νερά) … αυτό περαιτέρω συνεπάγεται … για να το πω τελείως μη-αυστηρά … ότι αν αυτό που πέφτει στο εμπόδιο δεν αλληλεπιδρά ή αλληλεπιδρά ελάχιστα με αυτό που έρχεται τότε η πρόπτωση και η σκέδαση συντονίζονται και μπορούν να διατηρηθούν οι σταθερές διαφορές φάσεις που απαιτούνται για να εμφανιστεί συμβολή … όμως όταν αυτό που πέφτει στο εμπόδιο αλληλεπιδρά σημαντικά με αυτό που έρχεται (ακόμη κι από θέμα στερεοταξικό του τύπου σπρώχνω να σας προσπεράσω) τότε οι σταθερές διαφορές φάσεις μεταξύ έλα-φύγε κλυδωνίζονται κι ενδεχομένως καταστρέφονται και χάνεται η συμβολή … γίνεται ένα είδος bottleneck

 

Ένα γλαφυρό παράδειγμα (για τη συμπεριφορά bottleneck)

… φανταστείτε ένα μεγάλο πλήθος ατόμων που βγαίνουν την black Friday και καταφθάνουν όλοι μαζί σε ένα συγκεκριμένο κατάστημα από τα άγρια χαράματα αλλά βγαίνει η πληροφορία εκεί στην πρώτη γραμμή ότι το προϊόν υπό προσφορά τελείωσε … πρώτα το μαθαίνουν οι πρώτοι κι αρχίζουν να φεύγουν και σταδιακά η πληροφορία φτάνει μέχρι και τους τελευταίους όμως οι πρώτοι-πρώτοι επιστρέφουν και επηρεάζουν, στην ουσία αποσυντονίζουν, την πορεία εκείνων που δεν το χουν μάθει ακόμη και που κινούνται συντονισμένα ακολουθώντας τους πρώτους … (δηλ. οι πρώτοι πρώτοι επηρεάζουν τους αμέσως επόμενους πρώτους, οι αμέσως επόμενοι πρώτοι τους αμέσως-αμέσως επόμενους πρώτους κ.ο.κ.) 

Με επιφύλαξη αυτό: ίσως αν το ανακλαστικό εμπόδιο είναι πολύ μεγάλης έκτασης, να υπάρξουν ενδείξεις συμβολής αρκετά μακριά από την προβολή της πηγής επί του εμποδίου, όμως αν είναι πολύ μακριά τα προσπίπτοντα κυκλικά μέτωπα μπορεί να είναι πολύ εξασθενημένα

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Είναι βασική γνώση Θοδωρή.