Uhin Geldikorrak eta Fenomeno Akustikoak

Uhin Geldikorrak

Norabide berean, baina aurkako noranzkoan hedatzen diren anplitude eta maiztasun bereko bi uhinen interferentziak sortzen ditu uhin geldikorrak. Uhin geldikorraren formula y₁ = Asin(wt ± kx) edo y₂ = Acos(wt ± kx) da. Bi uhinak batuz, y = y₁ + y₂ = 2Acos(kx)sin(wt) lortzen da. Uhin geldikorra harmonikoa da. Bi uhinak maiztasun berekoak dira eta anplitudea denborarekiko independentea da, baina sinusoidalki aldatzen da x abzisaren funtzioan.

Nodoak

cos(kx) = 0 denean, anplitudea zero da (A_r = 0). Nodoen posizioa x = (2n+1)λ/4 formularen bidez kalkulatzen da, non n = 0, 1, 2, 3... Fokutik lehen nodora dagoen distantzia λ/4 da.

Sabelak

cos(kx) = ±1 denean, anplitudea maximoa da. Sabelen posizioa kx = nπ edo x = nλ/2 formularen bidez kalkulatzen da, non n = 0, 1, 2, 3...

Uhin Bidaiariak

Uhin bidaiariak higidura harmoniko sinple baten bidez ingurune elastiko batean sorturiko perturbazio periodikoak dira. Hauek beti doaz bakarka, beraz, ez dira inoiz elkartzen. Uhin bidaiarien ekuazioa y = Asin(wt - kx) da.

Kontzeptu garrantzitsuak

• A: elongazioaren y balio maximoa.
• Uhin-luzera (λ): ondoz ondoko bi puntuen arteko distantzia minimoa.
• Periodoa (T): oszilazio oso bat egiteko behar den denbora.
• Maiztasuna (f): puntu zehatz batek denbora-unitate batean egiten dituen oszilazioak.

Energia eta Potentzia

Partikularen energia mekanikoa (E_m) energia zinetikoaren (E_z) eta energia potentzial elastikoaren (E_p) batura da. Higitzen ari denean, E_z = 1/2mv². Oreka-posizioan E_p = 0. Elongazio maximoan, E_p = 1/2kA². Energia mekanikoa konstantea da: E_m = E_zmax = 1/2mv_max². Abiadura v = dy/dt = 2πAf denez, E_m = 2π²mA²f². Uhinen potentzia P = E/Δt da. Intentsitatea (I) uhin-norabidearekiko perpendikularki denbora-unitatean gainazal-unitatea zeharkatzen duen energia da: I = P/S (W/m²). Bibrazioaren anplitudea foku igorletik dagoen distantziarekiko alderantziz proportzionala da.

Doplerren Efektua

Doplerren efektua uhin-higidura baten maiztasunaren aldaketa da, uhin-iturriaren eta uhin-hartzailearen arteko higidura erlatiboaren ondorioz. Hiru kasu bereizten dira: 1. Uhin-iturria higitzen ari da eta hartzailea geldi dago. 2. Hartzailea higitzen ari da eta soinu-iturria geldi dago. 3. Biak higitzen ari dira.