Uhinak: definizioa, motak eta magnitudeak

Sarrera

Sarrera Uhin-higidura energia-transmisioaren era bat da, nolabaiteko perturbazio baten bidez burutua, baina materiaren garraio netorik gabe. Espazioan hedatzen den perturbazio horri uhina deritzo.

Uhin motak (bi sailkapen)

Ingurunearekiko menpekotasuna

• Uhin mekanikoak: Izaera mekanikoa duen perturbazio baten hedapena ingurune material elastiko batean gertatzen da, uhinaren energia mekanikoa transmitituz. Adibidez: soka bat.
• Uhin elektromagnetikoak: Energia elektromagnetikoaren transmisioa gertatzen da, bi eremu oszilakorren hedapenaren bidez, ingurune materialaren premiarik gabe. Era horretakoak dira erradiazio elektromagnetiko guztiak (argia, X izpiak...).

Uhinen hedapen-norabidea (partikulen mugimenduarekiko)

• Zeharkako uhinak: Uhina zeharkakoa da bere hedapen-norabidea perturbaturiko ingurunean sorrarazten duen oszilazioaren norabidearen perpendikularra bada. Uhin elektromagnetikoak zeharkakoak izaten dira.
• Luzetarako uhinak: Uhina luzetarakoa da bere hedapen-norabidea perturbaturiko ingurunean sorrarazten duen oszilazioaren norabidearen paraleloa bada. Adibidez, malguki batean sortzen diren uhinak espirak konprimitzen direnean agertzen dira; soinuak ere luzetarako uhinak dira.

Magnitudeen definizioa

• Amplitudea, A (m): puntu baten elongazio maximoa. Unitatea metroa da SI-sistemaren arabera.
• Uhin-luzera, λ (m): fasean dauden ondoz ondoko bi puntuen arteko distantzia (adibidez, P eta S puntuen artekoa irudian).
• Periodoa, T (s): uhinak uhin-luzera ibiltzeko behar duen denbora, baita puntu batek oszilazio oso bat egiteko behar duen denbora ere.
• Maiztasuna, f (Hz): denbora unitateko uhin-kopurua. Periodoaren alderantzizkoa da: f = 1/T.
• Pultsazioa, ω (s^-1): Periodoarekin erlazionatuta dago: ω = 2π / T.
• Uhin-zenbakia, k (m^-1): Uhin-luzerarekin erlazionatuta: k = 2π / λ.
• Hedapen-abiadura, v (m/s): Zein abiaduraz hedatzen den perturbazioa; konstantea izan daiteke. Kalkulatzeko: v = λ / T edo v = λ · f.

Uhin armonikoen ekuazioa

Uhin-ekuazioak puntu bakoitzaren elongazioa, y, kalkulatzea ahalbidetzen du, puntuaren posizioaren, x, eta denboraren, t, funtzioan. Uhin armoniko tipikoa honela adierazten da:

y = A · sin(ω t + φ0)

Non A amplitudea den, ω pultsazioa, eta φ0 hasierako fasea.