In welchem ​​Muster bewegen sich die einzelnen Teilchen in einer Longitudinalwelle?

Querwellen, wie die Oberfläche von Teichwasser oder in einem Schüttelseil; Die Transversalwelle kann leicht verstanden und gezeichnet werden (für verschiedene Zeiten wie z. B. bei t Sekunde, t + 0,25 Sekunden, t + 0,5 Sekunden (z. B.)), wobei sich jedes Teilchen in beide Richtungen (AUF und AB) bewegen kann . von seiner ursprünglichen Position.

Nun, meine Frage ist;

(1) bei Longitudinalwellen; Bewegt sich ein Punkt (des Mediums) in 2 Richtungen (VORWÄRTS UND RÜCKWÄRTS) in Bezug auf seine URSPRÜNGLICHE POSITION?

Die Federwellen sind schnell und nicht klar, und auch konnte ich mir (für mich) die tatsächliche räumliche Position der einzelnen Windungen nicht gut merken, sodass ich die Bedingungen t1, t2, t3 usw. nicht so vergleichen konnte , kann die Bewegung einzelner Teilchen nicht verstehen. Nur die Gesamtbewegung der Verdichtungen und Verdünnungen konnte gut beobachtet werden

(Aus dieser Wikipedia-Animation geht hervor, dass die Partikel in Vorwärtsrichtung gehen und zur ursprünglichen Position zurückkehren, aber nicht weiter von der ursprünglichen Position nach hinten zu gehen scheinen.)

https://en.wikipedia.org/wiki/File:Onde_compression_impulsion_1d_30_petit.gif

oder https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/62/Onde_compression_impulsion_1d_30_petit.gif

(Hochladen fehlgeschlagen)

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(2) Wie zeichnet man (auf einem Notizbuch) die verschiedenen Schritte von Longitudinalwellen in Bezug auf die Zeit? Wie zeichnet man das, wenn sich das Teilchen wirklich von der ursprünglichen Position in beide Richtungen bewegt. In verschiedenen Lehrbüchern werden Bilder mit vertikalen Balken oder Halbkreisen angegeben, wie zum Beispiel:

t1=> |.|||..|...|....|.......|.......|...|..|.|||.

t2=> .|.....|....|.....|..|.|||..|...|....|.......|.

t3=> ||..|...|....|........|....|......|....|.|.|||. .

Aber in solchen Zeichnungen ist mir nicht klar, auf welche Weise einzelne Teilchen schwingen. Weil es bei so vielen vertikalen Balken nicht klar ist, welcher Balken bei t1 mit welchem ​​vertikalen Balken bei t2 oder t3 übereinstimmt.

Aktualisieren:

Ich habe das nur als Vermutung gelöst, erfordert aber eine Überprüfung.

  1. Die Schichten könnten sich sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung verschieben

  2. Ich habe eine gerendert.

Längswelle

Das obere Diagramm ist eine grafische Darstellung vom Sinustyp. Das untere Diagramm ist die tatsächliche Longitudinalwelle. Die Farben zeigen 3 separate zeitliche Positionen an (t1, t2, t3 ; bzw. welche in der Zukunft liegen). Die dicken Punkte zeigen eine Kuppe an, und das Kästchenzeichen zeigt eine Mulde an.

Vor dem Rendern auf diese Weise ging ich jedes Mal davon aus, dass die ursprüngliche Position der Ebenen (Neutralpunkt) (Knoten?) Im Sinusdiagramm mit der Ebene auf der tatsächlichen Welle vergleichbar wäre, die keine Verschiebung von ihrer ursprünglichen Position aufweist. (Nur ähnlich wie Transversalwelle am Seil).

das gab mir jedes Mal eine umständliche Zeichnung.

Dann schien es mir, dass die Sinuskurve nur für Druck und nicht für Schichtverschiebungen gilt. Es schien mir, wenn von den Verdünnungszonen einige Schichten (von beiden Seiten) ausgehen, und zu den Kompressionszonen, wenn von beiden Seiten eine Schicht hereinkommt, auf dem Zwischenteil (der ursprünglichen Position oder den neutralen Punkten ) (Knoten?) der Sinuskurve, würde sich die Schicht von der ursprünglichen Position verschieben. Vielmehr würden die Schicht im Zentrum der Verdünnung (hier als Mulde betrachtet) und die Schicht im Kompressionszentrum (hier als Kamm betrachtet) an ihren ursprünglichen Positionen bleiben.

Jetzt sieht das Rendering in Ordnung aus, muss aber überprüft werden.

Antworten (1)

Sie haben die richtige Schlussfolgerung und ich denke, Sie haben die richtige Analyse, aber ich verstehe Ihre Präsentation nicht vollständig.

Stellen Sie sich das so vor: Wenn die Verschiebung nur zwischen "Neutral" und "Vorwärts" erfolgt, muss die durchschnittliche Dichte (Luftmoleküle pro Volumen oder Federwindungen pro Länge) über das gesamte System (Luftkammer oder Feder) zunehmen. Aber das ist nicht möglich! Wir haben eine feste Anzahl von Molekülen und eine feste Anzahl von Federwindungen, also können wir die durchschnittliche Dichte nicht erhöhen.

Um die Bedingung zu erfüllen, dass wir keine Moleküle oder Federwindungen mehr hinzufügen (geschlossenes System), müssen wir es haben, dass die Verschiebung sowohl "vorwärts" als auch "rückwärts" geht.

Welche "Präsentation"? Können Sie mir sagen, welcher Teil nicht klar ist? dann könnte ich es versuchen. Ich vermute, du meinst das Diagramm. Denn um ein ungeschicktes Diagramm zu vermeiden, hatte ich keine Detailbeschriftung hinzugefügt. Wie die Punkte als "Crest" sowohl auf sinusähnlichen als auch auf realistischen Diagrammen. Die Kästchen bedeuten für beide Fälle die Mulde. Ein weiterer Grund für Unklarheiten: Ich bin nicht gut in Englisch und habe den Text zu lang gemacht.
Ihre Logik scheint zufriedenstellend und einfach zu sein. Übrigens, was kann passieren, wenn sich die Vibrationsquelle nur zwischen der ursprünglichen Position und der Vorwärtsrichtung bewegt (und nicht in Rückwärtsrichtung)? und das Gegenteil (d. h. wenn zwischen der ursprünglichen Position und der Rückwärtsrichtung vibriert wird?)
Mit "Präsentation" meinte ich, was Sie uns präsentiert haben. :) Die Figur ist in Ordnung. Der Text darunter war etwas schwer zu verstehen, aber die Abbildung hat geholfen. Ich habe eine Warnung bezüglich meines Verständnisses angebracht, falls ich eine Frage beantworte, die Sie nicht gestellt haben, was mich wie einen Idioten geklungen hätte. :)
Nein, nein, ich habe mich nicht nach Ihrem Verständnis beschwert :) Wenn ich etwas Dummes geschrieben habe, tut es mir leid :( . Danke :)
In welchem ​​Muster bewegen sich die einzelnen Teilchen in einer Longitudinalwelle?
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