web analytics

Συμβολή κυμάτων σε γραμμικό ελαστικό μέσον.

 

Μια συζήτηση υπό μορφήν κόμικ.

 

Η συνέχεια και το τέλος του κόμιξ.

 

Απαντήσεις σε αυτή τη συζήτηση

Καλημέρα Γιάννη.

Βλέπω τα χθεσινά σχόλια σε διπλανή ανάρτηση πάνω στη συμβολή, να σε ώθησε στην παρούσα…

  • Να ξεκαθαρίσουμε λοιπόν ότι η προηγούμενη συζήτηση έγινε με αφορμή ερώτημα του Χρήστου Δρακόπουλου πάνω σε ερώτημα του ψηφιακού και σε παλιότερη ανάρτησή μου, πάνω στην επιφανειακή συμβολή;
  • Να συμφωνήσουμε ότι η επιφανειακή συμβολή και το παραπάνω πρόβλημα που θέτεις, δεν είναι το ίδιο πράγμα;

Προσωπικά θα συμφωνήσω με τη θέση σου (την έχεις εκφράσει πολλάκις) ότι σε ένα πρόβλημα όπως αυτό που θέτεις παραπάνω, θα υπάρχουν πολλαπλές ανακλάσεις μεταξύ των δύο πηγών, οι οποίες, όπως τις περιγράφεις, υποχρεώνονται να ταλαντώνονται με πλάτος Α.

Από εκεί και πέρα, τι σε κάνει να πιστεύεις ότι θα έχεις μια σταθερή κατάσταση η οποία να παραπέμπει σε στάσιμο ή σε κάτι που να προβλέπει ένα ορισμένο πλάτος ταλάντωσης για κάθε σημείο του μέσου;

Γιατί να μην προκύπτει μια πολύπλοκη κυματική κατάσταση;

Μήπως είναι καλύτερο το link από το site της Google να ανοίγει απευθείας, όπως γίνεται τώρα;

Αν ναι στο τέλος της διεύθυνσης γράφει d=1, αν αντικαταστήσεις το 1 με το 0 (d=0), τότε αντί να κατεβαίνει το αρχείο στο δίσκο, ανοίγει σε νέα καρτέλα.

Καλημέρα Διονύση. Αυτό με το λινκ δεν το ξέρω. Θα το δω όταν θα δοκιμάσω την επεξεργασία.

Ούτε η επιφανειακή συμβολή είναι το ίδιο με αυτό που θέτω ούτε η συμβολή σε γραμμικό ελαστικό μέσο είναι αυτό που θέτω.

Εδώ, αν γίνει κάτι, θα στηθεί στάσιμο κύμα ή ιδιόρρυθμη κυματική κατάσταση.

Δεν είμαι οπαδός, ή χρήστης αν προτιμάς, των πολλαπλών ανακλάσεων αλλά ας ιδωθεί και έτσι.

Όμως εδώ;

Τα μεγάφωνα είναι πολύ μικρά και δεν αποτελούν ανακλαστήρες. Ο σωλήνας πολύ μακρύς.

Τι θα έχουμε εδώ;

Ρητορικό το ερώτημα διότι ξέρουμε ότι θα έχουμε συμβολή. Ακόμα και μπροστά στο μεγάφωνο μπορεί να συμβεί ενίσχυση ή απόσβεση. Η μεμβράνη ταλαντεύεται αλλά ο ήχος μπροστά της άνετα “υποβιβάζεται”.

Δύο παρατηρήσεις:

Έτσι δίνονται οι ασκήσεις;

Μήπως δίνονται με εκφράσεις όπως “η πηγή ταλαντεύεται με πλάτος τάδε”;

Τότε παραπέμπουν στον σωλήνα που σχεδίασα τώρα ή στο τεντωμένο σχοινί της συζήτησης;

Αν ρωτήσουμε τι σχηματίζεται στον σωλήνα η απάντηση είναι στάσιμο κύμα;

Σύμφωνα με τα βιβλία ναι. Κύματα αντιθέτως οδεύοντα.

Τότε όμως γιατί η συμβολή ανάμεσα σε δυο πηγές δεν αντιμετωπίζεται με ζωγραφικές δεσμών και κοιλιών αλλά γίνεται όλη η βαβούρα με το σύστημα r1+r2= τάδε  , r1-r2=δείνα ;

Μας αρέσει η βαβούρα ή βρήκαμε πηγή κατασκευής ασκήσεων;

Όλα αυτά ουδεμία σχέση έχουν με την ανάρτησή σου, εσένα, ή οιονδήποτε συνάδελφο. Και εγώ στήνω τέτοιες ασκήσεις για τους μαθητές μου διότι το αντίθετο θα ήταν ανευθυνότητα.

Όμως κάποια στιγμή πρέπει να ξεκαθαρίσουμε πράγματα, κάτι που δεν έχει συμβεί μέχρι τώρα.

Ακόμα πρέπει να γνωρίσουμε τα όρια του μοντέλου των αθροιζομένων ημιτόνων.

Άλλο “πρόβλημα”:

Ποια απόσταση θα καθορίσει “την κατάσταση”;

Η L ή η l ;

Στο βιβλίο τω Δεσμών δεν αναφερόταν η συμβολή. Μόνο το στάσιμο κύμα. Σε άσκηση ανάκλαση Η.Μ. κύματος σε μεταλλική επιφάνεια αντιμετωπιζόταν ως στάσιμο. Τα αποτελέσματα ήταν φυσικά σωστά.

Εννοιολογικά όμως;

Καλησπέρα Γιάννη.

Καταιγιστικός!!!

Αντί να δώσεις την απάντηση στο αρχικό πρόβλημα… έριξες άλλα δέκα παρόμοια:-)

Ας περιμένουμε και τοποθέτηση από κάποιον άλλο φίλο.

Η απάντηση Διονύση, που εγώ θεωρώ σωστή, είναι απλή.

Οι «πηγές» θα ταλαντεύονται με πλάτος 1cm ενώ το σχοινάκι (ή ελατήριο, ή ότι άλλο) θα κάνει κοιλιά (κοιλία) στη μέση με πλάτος κάπου 10cm, δηλαδή 10Α.

Δεν είναι προϊόν επεξεργασίας αλλά εμπειρία με το τετράμετρο ελατήριο. Εκεί βλέπω κοιλία με πλάτος κάπου 40 πόντων και εκτιμώ ότι στα δύο μέτρα θα είναι λιγότερο. Έστω δέκα πόντοι. Θα ήταν άπειρο το πλάτος αλλά …. αποσβέσεις….μη γραμμικότητα μέσου…. Δεν θα απειρισθεί πρακτικά.

Δεξιά και αριστερά θα έχουμε δύο κύματα με πλάτος 1cm έκαστον. Ουδεμία συμβολή θα υπάρξει δεξιότερα της Π2 και αριστερότερα της Π1.

 

Προφανώς η «ιστορία» αυτή ουδεμία έχει σχέση με την άλλη των δύο μεγαφώνων.

Εκεί θα έχουμε συμβολή ανάμεσα με πλάτη κυμαινόμενα από 0 ως 2Α. Δεξιά και αριστερά περιοχές σιγής (θεωρητικά) ή έστω μικρού πλάτους λόγω του ότι η διαφορά δρόμων είναι λ/2 σε κάθε σημείο.

 

Τι σχέση έχουν οι δύο περιπτώσεις;

Όποια ο Φάντης με το ρετσινόλαδο.

Καταλαβαίνεις φυσικά ότι δεν με ενδιαφέρει η διερεύνηση ενός μάλλον συνήθους φαινομένου. Όπως δεν με ενδιέφερε η απάντηση στην ανάρτηση:

«Ποιο είναι το πλάτος ταλάντωσης κάθε κοιλίας».

Δεν συμπαθώ τις κακοποιήσεις που έχουν υποστεί τα κύματα και με αυτές ασχολούμαι.

Ο συνάδελφος ή θα δεχθεί ότι 2=1 ή θα ξανασκεφθεί τα όρια αυτών που κάνουμε.

Υπάρχει φυσικά και τρίτη θέση. Ούτε δέχομαι ότι 2=1, ούτε εγκαταλείπω συμβολές ανάμεσα σε πηγές. Μιλώ για πηγές που δεν ταλαντεύονται με πλάτος Α αλλά δημιουργούν κύματα πλάτους Α (δεξαμενές δοκιμών μοντέλων λ.χ.). Έτσι παρακάμπτω το πρόβλημα και συνεχίζω να δίνω ασκήσεις ζητώντας πλήθος ακίνητων σημείων ανάμεσα σε Π1 και Π2 .

Ας δούμε και κάτι ωραίο.

Την παρελθούσα Τετάρτη, στο ΕΚΦΕ Αγίων Αναργύρων, ο συνάδελφος Θωμάς Νίκας παρουσίασε πείραμα με τον σωλήνα Κουντ. Ένα μεγαφωνάκι έπαιξε ρόλο μικροφώνου και είδαμε στον παλμογράφο την αυξομείωση της έντασης του ήχου. Στην θέση που η κυματομορφή μεγιστοποιούνταν είχαμε φυσικά περιττό λ/4.

Το καλύτερο τώρα:

Έβαλε μη ημιτονικό παλμό και το το λαπτοπάκι “έπιανε” τον ήχο και ανέλυε τις αρμονικές του. Σε μία θέση είχαμε ενίσχυση της 1ης αρμονικής, σε άλλη της τρίτης και σε άλλη της πέμπτης αρμονικής.

Όλα αυτά εντυπωσιακά και πεντακάθαρα. Η εξήγηση πολύ απλή ακόμα και αν απευθυνόταν σε παιδί.

Αρκεί βέβαια στο παιδί να είχαμε μιλήσει για σύνθετους ήχους.

Αντ’ αυτών βάζουμε τους πιτσιρικάδες να ασχολούνται με το χρονικό διάστημα που μεσολαβεί μεταξύ άφιξης του πρώτου κύματος και έναρξης της συμβολής.

Ο Γιάννης Γάτσιος έκανε εντυπωσιακά με laser και φράγματα αλλά οι ασκήσεις που προκύπτουν από τα σχετικά είναι γεωμετρικές, δηλαδή βαριές για παιδιά, και προτιμάμε τις r1+r2=τάδε,       r1-r2=δείνα.

Καλημέρα Γιάννη.

Συμφωνώ σχεδόν σε όλα, όσα παραπάνω λες.

Συμφωνώ και με την εμπειρία ότι μάλλον θα έχεις αυτήν την ταλάντωση που λες, αλλά αν η απόσταση των δύο πηγών είναι μικρότερη από λ/2.

Αν είναι ίση με λ/2 ή με 0,6λ, δεν είμαι σίγουρος ότι έχουμε αποκατάσταση σταθερής κατάστασης…

Διονύση καλημέρα.

Πιστεύω πως θα αποκατασταθεί. Στο σχήμα:

φαίνεται ότι το πλάτος θα είναι περίπου (10/3)Α.

Καλημέρα Γιάννη.

Δεν μου απάντησες αν είναι λ/2…

Σωστά αν είναι λ/2 η ακριβής (αλλά και η γραφική επίλυση) δείχνουν άπειρο πλάτος.

Φυσικά οι αποσβέσεις και η μη γραμμικότητα του μέσου θα οδηγήσουν σε πεπερασμένο πλάτος.

Επιστρέφοντας σε μισή ώρα θα γράψω πότε δεν έχει λύση. Π.χ. όταν είναι λ+λ/6.

Σε πολλές περιπτώσεις δεν έχουμε σταθερή κατάσταση.

Μια γραφική προσέγγιση:

Προφανώς τα προηγούμενα ουδεμία σχέση έχουν με την διδασκαλία μας.

Έχει όμως σχέση η περίπτωση:

Εδώ δεν έχουμε στάσιμο (αν τα μεγάφωνα δεν ανακλούν) αλλά μια ταπεινή συμβολή.

Εφαρμόζουμε άφοβα όσα ξέρουμε με προσθέσεις ημιτόνων και τύπους συμβολής.

Οι πηγές δεν αδρανοποιούνται και δεν είναι παραλογισμός το να δεχθούμε σιγή (ή σχεδόν σιγή) πάνω από μεγάφωνο.

Loading

Subscribe
Ειδοποίηση για
0 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια