Sine Wave vs Square Wave
Bangos yra labai svarbus reiškinys, apie kurį kalbama fizikoje. Sinusinės ir kvadratinės bangos yra dviejų tipų bangos, kurios yra labai svarbios daugelyje sričių. Sinusinės bangos yra svarbios tokiose srityse kaip elektromagnetika, bangos ir vibracijos, signalo moduliacija ir keli kiti laukai. Kvadratinė banga labai svarbi kompiuteriuose ir kituose skaitmeniniuose įrenginiuose, duomenų atvaizdavime, duomenų komunikacijoje ir daugelyje kitų sričių. Šiame straipsnyje aptarsime, kas yra sinusinės ir kvadratinės bangos, kaip jos atsiranda, sinusinių ir kvadratinių bangų apibrėžimus, jų panašumus ir galiausiai skirtumą tarp sinusinių ir kvadratinių bangų.
Sine Waves
Norint suprasti sinusinės bangos sąvoką, pirmiausia reikia suprasti mechaninės bangos sąvoką. Mechaninę bangą sukelia bet kokia terpėje esanti turbulencija. Paprasti mechaninių bangų pavyzdžiai yra garsas, žemės drebėjimai, vandenyno bangos.
Banga yra energijos sklidimo būdas. Turbulencijos metu sukurta energija sklinda bangomis. Sinusinė banga, tiesiog žinoma kaip sinusinė banga, yra banga, kuri svyruoja pagal lygtį y=A sin (ωt – kx). Tai reiškia, kad tam tikru metu bangos paveiktų dalelių momentinė nuotrauka parodys „sinuso“funkcijos elgseną.
Bangai sklindant erdvėje, sklinda ir jos nešama energija. Dėl šios energijos pakeliui esančios dalelės svyruoja. Jį galima interpretuoti ir atvirkščiai, nes energija sklinda per dalelių virpesius. Yra dviejų tipų progresuojančios bangos. Būtent išilginės ir skersinės bangos.
Išilginėje bangoje dalelių svyravimai yra lygiagretūs sklidimo krypčiai. Tai nereiškia, kad dalelės juda kartu su banga. Dalelės svyruoja tik apie fiksuotą pusiausvyros tašką erdvėje. Skersinėse bangose dalelių svyravimas vyksta statmenai sklidimo krypčiai. Garso bangos susideda tik iš išilginių bangų, bangos ant stygos yra skersinės. Vandenyno bangos yra skersinių ir išilginių bangų derinys.
Kvadratinės bangos
Kvadratinės bangos yra labai svarbios kompiuteriuose ir kituose skaitmeniniuose įrenginiuose. Kvadratinė banga gali būti laikoma logine funkcija. Kadangi kvadratinė banga turi tik dvi būsenas, ji idealiai tinka skaitmeninei funkcijai. Tačiau tiesiogiai sukurti kvadratinę bangą yra labai sunku arba neįmanoma. Sinusinių bangų serija sutampa, kad būtų sukurta kvadratinė banga. Tai žinoma kaip Furjė transformacija. Tačiau neįmanoma sukurti tobulos kvadratinės bangos, nes tam reikia be galo daug sinusinių bangų.
Kuo skiriasi sinusinės ir kvadratinės bangos?
• Sinusinės bangos generuojamos gamtoje ir gali būti lengvai atkurtos rankiniu būdu. Kvadratinės bangos natūraliai nesukuriamos, todėl reikia, kad sinusinės bangos būtų persidengtos.
• Galima padaryti tobulą sinusinę bangą, bet neįmanoma sukurti tobulos kvadratinės bangos.
