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Stehende Wellen

Storyboard

>Modell

ID:(1888, 0)


Mechanismen

Beschreibung


ID:(15572, 0)


Analogie Position und Zeit

Beschreibung




ID:(14182, 0)


Randbedingungen

Beschreibung

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

Beschreibung

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

Beschreibung

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

ID:(14190, 0)


Modell

Beschreibung


ID:(15583, 0)


Stehende Wellen

Beschreibung

Variablen

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

Berechnungen


Zuerst die Gleichung auswählen:   zu ,  dann die Variable auswählen:   zu 

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

Berechnungen

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

 Variable   Gegeben   Berechnen   Ziel :   Gleichung   Zu verwenden



Gleichungen


Beispiele


(ID 15572)

Die L sung 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 erf llen. Im Grenzfall

- Die freie Welle kann sich bewegen, hat aber keine Unterst tzung, 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)

Die Gleichung

$$



was bedeutet, dass es zwei L sungen gibt.

$\omega = \pm c k$



also ist die L sung 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)

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

(ID 14190)


(ID 15583)

La ecuaci n 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 relaci n

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



representa la ecuaci n de onda del solido

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


(ID 14180)

Die allgemeine L sung 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)


ID:(1888, 0)