Re: [問題] 有關於縱波
※ 引述《Penny12345 (配泥)》之銘言:
: 小弟最近在翻普物 因為很多忘了所以複習一下
: 看到有關於縱波的介紹
: 書中是用一個活塞往一個封閉的管子 內有氣體 往右壓
: 結果 在週期性的進出下 產生連續的縱波
: 有個方程式是這樣:S(x,t)=SmaxCos(kx-wt)
: Smax是氣體質點位移最大值
: S就是氣體位移量 問題是 x明明就是氣體位移(x方向橫向位移)了阿
: 那S跟x豈不是同一東西?
x是位置,S是位移
靜止狀態時在x的介質振動時會處於x+S(x,t)的位置。
: 還有 當氣體被壓而有疏密時 最密的為什麼 是S=0?
: 真的看不懂?
: 有請物理高手解答
: 感激不盡~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
這是拿橫波做類比的一個常見錯誤(直覺地認為波峰對應密部,波谷對應疏部)
縱波「疏」和「密」的概念並不是實際的位移是多少,
而是介質上某一點位移以後和附近的介質因此靠近還是因此減少。
若是某個點附近的介質都往這個點靠近,這個點密度變大而成為密部;
若是某個點附近的介質都往這個點遠去,這個點密度變小而成為疏部。
所以說,決定正弦波上某一點是疏部還是密部,
並不是由該點函數值的大小來決定,
而是由該點函數值微分的大小來決定,
也就是說,密部和疏部的中心位移都剛好是零。
以位移y=sinx為例,
疏部和密部分別位於微分極值的2nπ和(2n+1)π
例如當x=0時,右邊的位移為正,左邊的位移為負,
兩側的介質都在遠離,所以是疏部。
反之當x=π時,右邊的位移為負,左邊的位移為正,
兩側的介質都在靠近,所以是密部。
更詳細的說明可以參考我在本板10449 (#18izSA4t)篇寫的文章。
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