Μείωση του πλάτους του κύματος και συμβολή

Στην παραπάνω εικόνα, βλέπουμε τη διάδοση ενός κύματος στην επιφάνεια ενός υγρού. Μπορούμε εύκολα να παρατηρήσουμε ότι όταν απομακρυνόμαστε από την πηγή, το πλάτος ταλάντωσης μειώνεται. Αυτό δικαιολογείται, αφού καθώς το κύμα απλώνεται στην επιφάνεια, η ενέργεια που παρέχει η πηγή και μεταφέρεται από το κύμα, διαμοιράζεται συνεχώς και σε περισσότερα υλικά σημεία.

Έστω τώρα ότι στην επιφάνεια ενός υγρού, έχουμε δύο σύγχρονες πηγές κύματος Ο₁ και Ο₂ οι οποίες αρχίζουν να ταλαντώνονται κατακόρυφα, τη στιγμή t₀=0, με εξισώσεις y=8·ημ2πt (y σε mm, t σε s.) δημιουργώντας έτσι εγκάρσια κύματα, τα οποία διαδίδονται με ταχύτητα υ=0,2m/s στην επιφάνεια του υγρού.

 Παρατηρούμε ότι ένα σημείο Μ, στο μέσον της απόστασης των δύο πηγών ταλαντώνεται με πλάτος 12mm.

i) Ποια η διαφορά φάσης των κυμάτων που φτάνουν στο Μ από τις δύο πηγές;

ii) Ένα σημείο Β της επιφάνειας του υγρού βρίσκεται πάνω στη μεσοκάθετο της Ο₁Ο₂ απέχοντας κατά y από το μέσον Μ.

α) Τη στιγμή που η φάση της απομάκρυνσης του Μ είναι 10π  (rad), η αντίστοιχη φάση του Β μπορεί να είναι:

a) 8π   (rad),   b) 10π   (rad),   c) 12π (rad)

β) Το πλάτος ταλάντωσης του σημείου Β μπορεί να είναι:

a)  10mm,   b) 12mm,   c) 14mm,  d) 16mm

iii) Για το σημείο Γ του σχήματος ισχύει r₁-r₂=0,7m, όπου r₁, r₂ οι αποστάσεις του από τις δυο πηγές. Το πλάτος ταλάντωσης του σημείου Γ, μετά την συμβολή των δύο κυμάτων, μπορεί να είναι:

a) 0 mm,    b) 2mm,    c) 8mm,     d) 16mm.

Να δικαιολογήσετε τις απαντήσεις σας.

Απάντηση:

ή

Μείωση του πλάτους του κύματος και συμβολή

Μείωση του πλάτους του κύματος και συμβολή