בשער-קהילה אקדמית למען החברה בישראל בשער בפייסבוק - קהילה אקדמית למען החברה בישראל בשער - קהילה אקדמית למען החברה בישראל בשער - קהילה אקדמית למען החברה בישראל
דף הבית   |   על בשער   |   פעילויות בשער   |   ספר אורחים   |   צור קשר      רשימת תפוצה
 
 
 > שלח שאלה למומחה
 
 
 
     כל התחומים
     
     
     
     
     אסטרופיזיקה
     הנדסת חשמל
     הנדסת מזון
     כימיה
     פרקינסון
     ננוטכנולוגיה
     הנדסה
     מדעי המחשב
     כימיה
     ביולוגיה
     פיזיקה
     רפואה
     מתמטיקה
     מדעי הסביבה
     גיאוגרפיה
     מוט"ב
     הוראת המדעים
     אזרחות
     כלכלה
     היסטוריה
     משפטים
     פסיכולוגיה
     תנ"ך
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 > בשער האזרחות
 
 
 > הרצאות מומחים ברשת
 
 
 > רשימת תפוצה
 
 > חתום בספר האורחים
 
 > כניסה לשואלים רשומים
 
 
 > English
 
שאלה מספר 3406 - מעבר אנרגיה בגל תאריך: 11/03/2008
תחומי דעת:  פיזיקה  

שלום רב לאן "נעלמת" אנרגיה כאשר מתאבכים ביניהם שני פולסים (יחידים, לא גלים מחזוריים), ששוגרו משני קצות חבל או קפיץ, אחד -חיובי והשני - שלילי, זהים בעוצמתם. אחד מעביר אנרגיה ימינה, השני - שמאלה, מה קורה מבחינת אנרגיה, כשהם מבטלים זה את את זה? תודה

תשובה מאת: פרופ' שמואל אליצור
   


שלום רב,

האנרגיה של הגל בכל רגע היא סכום של האנרגיות הקינטיות של כל אלמנט של החבל הנובעת ממהירות התנודה שלהם, והאנרגיות הפוטנציאליות הנובעות מן ההתמתחות של כל אלמנט בחבל. ברגע בו שני הפולסים מבטלים זה את זה, החבל הוא ישר, אין התמתחות ולכן אין אנרגיה פוטנציאלית. אולם באותו רגע החבל אינו במנוחה. אם נתבונן באלמנט מסה כלשהו בחבל באזור בו נפגשים הפולסים נמצא שמהירותו שונה מאפס. המהירויות הרגעיות של אלמנט מסה הנתרמות משני הפולסים המנוגדים אינן מתבטלות אלא אדרבה, מצטרפות לערך כפול. כדי להווכח בכך פורמלית נציג את האמפליטודה הכללית של הגל בנקודה s על החבל ובזמן t בצורה: (A(s,t)=f(s-vt)-f(s+vt כאשרהפונקציה f מיצגת את צורת כל אחד מן הפולסים וv מהירות הגלים. המהירות הרגעית של אלמנט מסה בנקודה s בזמן t מתקבלת מגזירת האמפליטודה לפי הזמן. זה נותן d/dtA(s,t)=-v(f ' (s+vt)+f ' (s-vt . במיוחד ברגע t=0 , בו האמפליטודה היא אפס, המהירות היא 2vf ' (s)- ,מהירות שונה מאפס. לפיכך, ברגע ההתבטלות של הפולסים, כל האנרגיה של הגלים היא אנרגיה קינטית האצורה במהירות תנודתם של חלקי החבל.

בברכה,


פרופ' שמואל אליצור
מכון רקח לפיסיקה
האוניברסיטה העברית

הוסף תגובה הדפס שאלה      שלח לחבר      שאלות מועדפות
שלח שאלה למומחה   |   שמור כדף הבית   |   הוסף למועדפים   |   תנאי שימוש באתר   |   Powered By Art-Up