Processing math: 100%
Benützer: Keine Benutzer angemeldet.


Stehende Wellen

Storyboard

>Modell

ID:(1888, 0)



Mechanismen

Iframe

>Top



Code
Konzept

Mechanismen

ID:(15572, 0)



Analogie Position und Zeit

Bild

>Top




ID:(14182, 0)



Randbedingungen

Bild

>Top


Die Lösung der Wellengleichung

\displaystyle\frac{\partial^2 u}{\partial t^2}= c ^2\displaystyle\frac{\partial^2 u}{\partial x^2}



ist von der Form

z = z_0 e^{ i( k s - \omega t )}



aber es muss die Bedingungen der freien oder festen Kante erfüllen. Im Grenzfall

- Die freie Welle kann sich bewegen, hat aber keine Unterstützung, daher muss die Spannung und damit die Verformung Null sein.
- fixiert Die Welle kann sich nicht bewegen, aber Spannung und damit Verformung erzeugen

Grafisch haben wir

ID:(14186, 0)



Stehende Wellen

Bild

>Top


Die Gleichung



was bedeutet, dass es zwei Lösungen gibt.

\omega = \pm c k



also ist die Lösung von der Form

x_0 e^{ikx}(e^{i\omega t)}+e^{-i\omega t})



oder mit der Euler-Beziehung ist der Realteil

2x_0 \cos(kx)\cos(\omega t)



Mit anderen Worten, eine Funktion der Position oszilliert am selben Ort, ohne sich zu bewegen:

Dies wird als stehende Welle bezeichnet.

ID:(14205, 0)



Lösungsmodi

Bild

>Top


Las condiciones de borde permiten soluciones que tienen mas nodos como se ve en el ejemplo fijo-libre

ID:(14190, 0)



Modell

Top

>Top



Parameter

Symbol
Text
Variable
Wert
Einheiten
Berechnen
MKS-Wert
MKS-Einheiten

Variablen

Symbol
Text
Variable
Wert
Einheiten
Berechnen
MKS-Wert
MKS-Einheiten

Berechnungen


Zuerst die Gleichung auswählen: zu , dann die Variable auswählen: zu
z = z_0 * exp( %i *( k * s - omega * t ))@DIF( u , t , 2) = c ^2*@DIF( u , x , 2)

Berechnungen

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

Berechnungen

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

Variable Gegeben Berechnen Ziel : Gleichung Zu verwenden
z = z_0 * exp( %i *( k * s - omega * t ))@DIF( u , t , 2) = c ^2*@DIF( u , x , 2)




Gleichungen

#
Gleichung

z = z_0 e^{ i( k s - \omega t )}

z = z_0 * exp( %i *( k * s - omega * t ))


\displaystyle\frac{\partial^2 u}{\partial t^2}= c ^2\displaystyle\frac{\partial^2 u}{\partial x^2}

@DIF( u , t , 2) = c ^2*@DIF( u , x , 2)

ID:(15583, 0)



Wellengleichung

Gleichung

>Top, >Modell


La ecuación de movimiento

\displaystyle\frac{\partial^2 u_i}{\partial t^2}=\displaystyle\frac{ E }{ \rho }\displaystyle\frac{\partial^2 u_i}{\partial x^2}



con la relación

c ^2 = \displaystyle\frac{ E }{ \rho }



representa la ecuación de onda del solido

\displaystyle\frac{\partial^2 u}{\partial t^2}= c ^2\displaystyle\frac{\partial^2 u}{\partial x^2}

@DIF( u , t , 2) = c ^2*@DIF( u , x , 2) z = z_0 * exp( %i *( k * s - omega * t ))

ID:(14180, 0)



Allgemeine Lösung der Wellengleichung

Gleichung

>Top, >Modell


Die allgemeine Lösung der Wellengleichung

\displaystyle\frac{\partial^2 u}{\partial t^2}= c ^2\displaystyle\frac{\partial^2 u}{\partial x^2}



kann im komplexen Raum geschrieben werden als

z = z_0 e^{ i( k s - \omega t )}

ID:(14187, 0)