ΚΥΚΛΙΚΟΣ ΧΡΟΝΟΣ - (ΠΛΗΡΕΣ) ΣΥΜΠΑΝ - ΔΥΝΑΜΙΚΟΣ (ΚΕΝΟΣ) ΧΩΡΟΣ

<•> Σημαντικές πληροφορίες για τα στάσιμα κύματα: Όταν ένα οδεύων κύμα συναντηθεί με ένα άλλο κύμα που έχει ίσο πλάτος, αλλά αντίθετη διεύθυνση διάδοσης, τότε γίνεται συμβολή των δύο κυμάτων. Η συμβολή του προσπί­πτοντος και του ανακλώµενου κύματος δεν προκαλεί πάντοτε στάσιμα κύματα. Για να δημιουργηθεί και να διατηρηθεί το στάσιμο κύμα θα πρέπει να γίνει κάποιος συγχρονισμός των ταλαντώσεων σε σχέση με την πηγή που τις προκαλεί. Η ανάκλαση του κύματος σε σταθερό σημείο, προκαλεί μεταβολή της φάσης του κύματος. Το στάσιμο κύμα έχει ορισμένα σημεία τα οποία έχουν μηδενικό (ή ελάχιστο) πλάτος ταλάντωσης και άλλα σημεία που έχουν μέγιστο πλάτος ταλάντωσης. Η θέση των σημείων αυτών δεν μεταβάλλεται με τον χρόνο και για το λόγο αυτό τα κύματα που προκύπτουν λέγονται στάσιμα. Π.χ. όταν πάλλεται μια χορδή, τα παραγόμενα κύματα οδεύουν και προς τις δύο κατευθύνσεις των άκρων της χορδής, όπου εκεί διακόπτονται και ανακλώνται προς το αρχικό σημείο ταλάντωσης και εκεί συναν­τιούνται. Το μέγιστο πλάτος ταλάντωσης είναι διπλά­σιο από αυτό των αρχικών κυμάτων που συμβάλλουν. Τα σημεία τα οποία δεν ταλαν­τώνονται (όπως είναι τα άκρα της χορδής) ονομάζονται δεσμοί σε αντίθεση με τις λεγόμενες κοιλίες. Σ’ ένα στάσιμο κύμα, το μήκος κύματος λ είναι η απόσταση ανάμεσα σε δύο διαδοχικές μέγιστες ή δύο διαδο­χικά ελάχιστες τιμές. Από τις γνωστές σχέσεις προκύπτει ότι το μήκος κύματος του στάσιμου κύματος είναι το μισό των αρχικών κυμάτων, δηλαδή λ=λ/2. Τα επι­τρεπόμενα στάσιμα κύματα σε ένα νήμα μήκους l δίνονται από τη σχέση l=n (λ/2).

Βασικές διαφορές των στάσιμων από τα τρέχοντα κύματα:

α) Στα στάσιμα κύματα, το πλάτος της ταλάντωσης των κυμάτων δεν είναι το ίδιο σε όλο το μήκος. Μεταβάλλεται από μηδέν έως 2 φορές από το πλάτος των αρχικών κυμάτων που συμβάλλουν και εξαρτάται από τη θέση τους. Στα τρέχοντα κύματα όλα τα μόρια/­τμήματα ταλαν­τώνονται με το ίδιο πλάτος.

β) Στα στάσιμα κύματα δεν γίνεται μεταφορά ενέργειας ενώ στα τρέχοντα μεταφέρεται.

γ) Στα στάσιμα κύματα υπάρχουν σημεία που παραμένουν ακίνητα ενώ στα τρέχοντα κύματα όλα τα σημεία εκτελούν ταλάντωση.

δ) Στα στάσιμα κύματα τα σημεία του "ελαστικού" μέσου περνούν ταυτόχρονα από τη θέση ισορροπίας τους ενώ στα τρέχοντα κύματα σε διαφορετικές χρονικές στιγμές.

ε) Στα στάσιμα κύματα δύο σημεία που απέχουν απόστα­ση μικρότερη από λ/2 έχουν την ίδια φάση μεταξύ δύο δεσμών ή διαφορά φάσης ίση με π εκατέρωθεν του δεσμού, ενώ στα τρέχοντα κύματα δύο σημεία που απέχουν απόσταση μικρότερη από λ έχουν διαφορά φάσης που κυμαίνεται από 0 έως 2π.

Για την κίνηση και την ισορροπία δείτε ένα δείγμα από κινούμενες εικόνες >>>