Αρχική φάση ταλάντωσης

Απάντηση από τον/την Διονύσης Μάργαρης στις 15 Δεκέμβριος 2010 στις 14:25
Αγαπητέ Κώστα σε καλωσορίζω στο δίκτυό μας. Ελπίζω σε ενεργητική παρουσία σου εδώ.
Πάνω στο ερώτημα που βάζεις, θα ήθελα να πω ότι:
“Η μεταβολή της φάσης ενός ταλαντωτή συνδέεται με το χρόνο ταλάντωσής του και όχι η φάση του. Όπως ακριβώς η μετατόπιση στην ευθύγραμμη κίνηση, συνδέεται με το χρόνο κίνησης και όχι η θέση. Η φάση από μόνη της έχει τόσες πληροφορίες, όσες έχει και η θέση ενός κινητού. Τι πληροφορίες αντλούμε για την κίνηση ενός σώματος, από την πληροφορία ότι κάποια στιγμή περνάει από τη θέση x= – 20m; ”
Είναι απόσπασμα από μια αναλυτική ανάρτησή μου, πριν κάποιους μήνες. Μπορείς να την διαβάσεις κάνοντας κλικ εδώ

Απάντηση από τον/την ΤΣΟΥΛΙΑΣ ΚΩΣΤΑΣ στις 15 Δεκέμβριος 2010 στις 15:37
Σας ευχαριστώ για την άμεση ανταπόκριση σας.Συμφωνώ απόλυτα με το άρθο σας. Επομένως η αρχική φάση σε μια ταλάντωση παίρνει τιμές από 0 έως 2π. O ορισμός στο σχολικό βιβλίο της Γ τάξης σελίδα 10 είναι σαφής, ότι ορίζουμε σαν αρχική φάση την χρονική στιγμή t=0 όταν το κινητό είναι σε κίνηση ( αυτό το καταλαβαίνει κανείς από την έκφαση ..Αν τη χρονική στιγμή μηδέν το κινητό περνά από κάποιο σημείο.. .Όμως στη σελίδα 40 στην άσκηση 1.45 έχουμε ταλάντωση με αρνητική αρχική φάση την χρονική στιγμή t=0 και έρχεται σε αντίφαση με τον ορισμό που δίνει. Βασικά αυτό ακριβώς το σημείο πως το ερμηνεύουμε στους μαθητές;

Απάντηση από τον/την Διονύσης Μάργαρης στις 15 Δεκέμβριος 2010 στις 16:43
Φίλε Κώστα. Είναι θέμα ορισμού στο ποιες τιμές παίρνει η αρχική φάση σε μια αρμονική ταλάντωση. Έτσι συνήθως ορίζουμε την αρχική φάση να παίρνει τιμές 0≤φ0<2π, αλλά θα μπορούσαμε επίσης να είχαμε εξαρχής ορίσει να παίρνει τιμές από -π μέχρι +π. Δεν θα άλλαζε κάτι ουσιαστικό.
Όμως τα πράγματα περιπλέκονται όταν δεν έχουμε ένα υλικό σημείο μόνο που να εκτελεί ΑΑΤ. Έτσι για παράδειγμα στην περίπτωση που έχουμε διάδοση ενός κύματος, γράφοντας την εξίσωση της απομάκρυνσης ενός σημείου του μέσου θα μπορούσαμε να έχουμε και αρνητική αρχική φάση έστω -4π. Ποια η φυσική του σημασία; Το σημείο αυτό δεν αρχίζει να ταλαντώνεται για t=0, αλλά θα αρχίσει να ταλαντώνεται μετά από χρόνο ίσο με δύο περιόδους.

Απάντηση από τον/την ΤΣΟΥΛΙΑΣ ΚΩΣΤΑΣ στις 15 Δεκέμβριος 2010 στις 18:30
Κάποιος άλλος θα μπορούσε να ορίσει η αρχική φάση να παίρνει τιμές από -0,5π έως 1,5π (παίζουμε με τα μαθηματικά). Όμως στην αατ είτε έχω θετική ή αρνητική φάση το σώμα ταλαντώνεται, ενώ στα κύματα εάν έχω αρνητική φάση το σημείο του σώματος περιμένει την ταλάντωση.Εμείς αυτό μπορούμε να το καταλάβουμε. Οι μαθητές όμως μπερδεύονται. Το βιβλίο δεν δίνει απαντήσεις και στις ταλαντώσεις πότε πέρνει την αρχική φάση θετική και πότε αρνητική. Εμείς σαν φυσικοί εάν θέλουμε να βοηθήσουμε, θα πρέπει να συμφωνησουμε να ορίζουμε την αρχική φάση από 0 εως 2π για τις αατ (θετική τιμή) οπότε το σώμα σίγουρα ταλαντώνεται ενώ στα κύματα αρνητική φάση το σημείο περιμένει την ταλάντωση. Καλό είναι είναι να μαζευτούν όλα αυτά τα κακώς κείμενα και να απαιτήσουμε να αλλάξουν.