İpte Güç: bir dalga ne kadar enerji taşır?

İpte Güç nasıl oynanır

1. Bir test seç ve kartta neyin değiştiğini oku: genlik, frekans ya da ip.
2. P = ½·μ·ω²·A²·v kullan: güç genliğin ve frekansın karesiyle büyür.
3. Tahminini yaz ve Başlat'a bas. Motor ipi gerçek zamanda sallar.
4. Turuncu çizgiyi maviyle karşılaştır: eğimleri güçlerdir. Genlik sorulduğunda motor seninkiyle sallar.

Bir dalganın taşıdığı enerji

Bir dalga ipi taşımadan enerji taşır. Geçerken ipin her parçası bir yaydaki küçük bir kütle gibi iner ve çıkar; ortada kinetik, tepede depolanan enerjisi vardır. ω = 2π·f'de A genlikle salınan dx uzunluğunda ve μ·dx kütlesinde bir parça ½·(μ·dx)·ω²·A² tutar ve dalga bunu v süratiyle devreder, dolayısıyla güç P = ½·μ·ω²·A²·v'dir, vat (saniye başına joule) cinsinden. Buradan iki şey çıkar. Birincisi, güç genliğin karesiyle büyür: iki kat büyük bir sallama 4 kat güç taşır. İkincisi, frekansın karesiyle büyür, çünkü daha hızlı sallamak ipi daha hızlı hareket ettirir: ikisini de iki katına çıkarmak 16 kat güç verir. İp de önemlidir: aynı gerilmede daha ağır bir ip dalgaları daha yavaş taşır, ama daha fazla kütle hareket eder ve μ·v, √μ gibi büyür. Depremlerdeki, okyanus dalgalarındaki ya da yüksek seslerdeki enerjinin büyüklükleriyle bu kadar dik artmasının nedeni budur.

Öğrenmeye odaklı bir model

İp idealdir ve uzak uçtaki soğurucu enerjinin tamamını alır, bu yüzden hiçbir şey yansımaz. Motor durgun hâlden kusursuz bir sinüsle sallar ve soğurucuya ulaşan enerji ilk dalganın geldiği andan itibaren sayılır. Tam olarak P = ½·μ·(2π·f)²·A²·v. Yükseklikler uzunluklardan büyük çizilir. Genlik sorulduğunda motor seninkiyle sallar. %2 içindeki cevaplar doğrudur.