Różnica między falami konstrukcyjnymi i destrukcyjnymi
Share
Fale konstruktywne a niszczące
Fale konstrukcyjne i fale niszczące to dwie koncepcje szeroko omawiane w falach i wibracjach. Fala konstruktywna to zjawisko polegające na tym, że dwie fale zakłócają się, tak że amplituda wynikowa jest większa niż amplituda każdej pojedynczej fali. Fala niszcząca to zjawisko polegające na tym, że dwie fale zakłócają się, tak że amplituda wynikowa jest mniejsza niż amplituda poszczególnych fal. Te dwie koncepcje są ze sobą powiązane i są bardzo ważne w takich dziedzinach, jak inżynieria dźwięku, akustyka, fale i wibracje oraz różne inne dziedziny. W tym artykule omówimy, czym jest fala konstrukcyjna i fala destrukcyjna, ich definicje i zastosowania, a na koniec porównamy falę konstrukcyjną i falę destrukcyjną, aby odróżnić falę konstrukcyjną od fali destrukcyjnej.
Co to jest fala konstrukcyjna?
Fale można obserwować niemal wszędzie w naturze. Niezbędne jest właściwe zrozumienie natury fal, aby zrozumieć samą naturę. Aby zrozumieć pojęcie fal konstrukcyjnych, należy najpierw zrozumieć pojęcie zakłóceń. Zakłócenia to właściwość związana z falową naturą materii. Zakłócenia można opisać za pomocą zasady superpozycji.
Zasada superpozycji stwierdza, że odpowiedź netto w danym miejscu i czasie jest sumą odpowiedzi, które są wywoływane przez każdą przyczynę jednocześnie. Załóżmy, że istnieją dwie fale opisane przez funkcje X1 (x, t) i X2)(x, t). Odpowiedź netto w punkcie x0 w czasie t0 jest równe Xt(x0, t0) = X1(x0, t0) + X2)(x0, t0). Jeśli amplitudy dwóch fal są równe i oscylują w tej samej płaszczyźnie, maksymalna amplituda fali wynikowej jest dwukrotnością amplitudy fali pierwotnej. Obszar, w którym amplituda znajduje się między amplitudą pierwotną a maksymalną, jest nazywany interferencją konstrukcyjną. Konstruktywna interferencja występuje, gdy fale są ze sobą w fazie.
Co to jest fala niszcząca?
Fale niszczące, jak sama nazwa wskazuje, niszczą falę. Podobnie jak w poprzednim przypadku, załóżmy, że w tej samej płaszczyźnie oscylują dwie fale o jednakowej amplitudzie. Fala wypadkowa z interferencji tych dwóch fal ma amplitudę co najmniej zero. W takim przypadku fala całkowicie znika w niektórych miejscach. Obszar między pierwotną amplitudą a minimalną amplitudą nazywany jest obszarem destrukcyjnych zakłóceń.
Jaka jest różnica między falą konstrukcyjną a falą niszczącą?
• Fale konstrukcyjne dają falę wynikową o wyższej amplitudzie niż fale pierwotne; fale niszczące dają falę o mniejszej amplitudzie niż fala pierwotna.
• Fale konstrukcyjne i niszczące to tylko dwie formy interferencji. Mogą występować jednocześnie dla danej fali.
• Fala stojąca jest dobrym przykładem konstruktywnych zakłóceń i zakłóceń niszczących. Węzły fali stojącej reprezentują falę niszczącą o zerowej amplitudzie. Antynody fali stojącej mają dwukrotnie większą amplitudę niż fala pierwotna i reprezentują fale konstrukcyjne.
