Progresyvi banga vs stacionari banga
Bangos yra labai svarbus reiškinys, vykstantis realiame gyvenime. Bangų ir vibracijų tyrimas tęsiasi ilgą laiką atgal. Nejudančių bangų ir progresyvių bangų sąvokos aptariamos daugelyje fizikos ir chemijos sričių. Apie tai kalbama mechanikoje, akustikoje, radarų technologijoje, ryšių technologijoje, kvantinėje mechanikoje ir net muzikoje. Labai svarbu tinkamai suprasti progresuojančias ir stacionarias bangas, kad tokiose srityse būtų tobula. Šiame straipsnyje aptarsime, kas yra stacionarios ir progresyviosios bangos, jų apibrėžimus, stacionarių ir progresuojančių bangų panašumus, kaip susidaro progresyviosios ir stacionarios bangos, jų pritaikymą ir galiausiai skirtumą tarp stacionarių ir progresyvių bangų..
Progresyvios bangos
Mechaninę bangą sukelia bet kokia terpės turbulencija. Paprasti mechaninių bangų pavyzdžiai yra garsas, žemės drebėjimai, vandenyno bangos. Banga yra energijos sklidimo būdas. Turbulencijos metu sukurta energija sklinda bangomis. Sinusinė banga yra banga, kuri svyruoja pagal lygtį y=A sin (ωt – kx). Bangai sklindant erdvėje, sklinda ir jos nešama energija. Dėl šios energijos pakeliui esančios dalelės svyruoja. Tai taip pat gali būti interpretuojama atvirkščiai, nes energija sklinda per dalelių virpesius. Yra dviejų tipų progresuojančios bangos; būtent išilginės ir skersinės bangos. Išilginėje bangoje dalelių svyravimai yra lygiagrečiai 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.
Stacionarios bangos
Stacionarios bangos, dar žinomos kaip stovinčios bangos, atsiranda dėl dviejų identiškų bangų, sklindančių priešingomis kryptimis, perėmimo. Dvi identiškos sinusinės bangos, sklindančios +x ir –x kryptimis, gali būti pavaizduotos y1=A sin (ωt – kx) ir y2=A sin (ωt + kx) atitinkamai. Sudėjus šias dvi lygtis gaunamas dviejų bangų sudėjimas. Todėl y1+y2=y=A [sin (ωt – kx) + nuodėmė (ωt + kx)]. Supaprastinę šią lygtį, gauname Y=2A sin (ωt) cos (kx). Esant nurodytai x reikšmei, lygtis tampa Y=B sin (ωt), paprastas harmoninis virpesys.
Kuo skiriasi progresyviosios ir stacionarios bangos?
• Progresuojančios bangos perneša grynąjį energijos kiekį bangos keliu. Stacionari banga neperneša grynosios energijos per kelią.
• Norint sukurti stacionarią bangą, reikia dviejų vienodų sklindančių bangų.
• Stacionarios bangos amplitudė kinta per atstumą, tačiau tam tikrame taške amplitudė išlieka fiksuota. Kiekvieno sklindančios bangos taško amplitudė yra vienoda, atsižvelgiant į tai, kad banga yra vienoda.
