Η Κυματική Εξίσωση. Περιοδικότητα και περιοδικά φαινόμενα. Η περιοδική μετατροπή Ενέργειας μεταξύ δυο μορφών

Η Κυματική Εξίσωση. Περιοδικότητα και περιοδικά φαινόμενα.  Η περιοδική μετατροπή Ενέργειας μεταξύ δυο μορφών

της Δήμητρας Σπανού Χημικού καθηγήτριας στο 1ο Γυμνάσιο Δάφνης

 

υπό κατασκευή

 

 Εξίσωση κύματος y(x,t) =f(x, -υt)   

Κάθε φορά που η ενέργεια μεταφέρεται περιοδικά μεταξύ δυο διαφορετικών μορφών της, (δυναμική-κινητική ή ηλεκτρική- μαγνητική) η εξίσωση κύματος χρησιμοποιείται για να περιγράψει αυτήν την διαδικασία

ή  Εξίσωση κύματος y(x,t) =f(t, - x/υ)    αν h=x/υ

Σύμφωνα με το θεώρημα του νόμου της διατήρησης έχουμε   md2x(t)/dt2  +kx(t) =0

Θεωρώντας τις δυνάμεις που ασκούνται πάνω σε ένα τυχαίο στοιχιώδες τμήμα και προχωρόντας σε διαδοχικές παραγωγίσεις της εξίσωσης y(x,t) =f(x, -υt)  ως προς x, t

Παραγωγίζοντας ως προς τον χρόνο έχουμε  θ y(x,t)/θt =[f(x,h)]΄  ή   θ y(x,t)/θt =θf(h)/dh  θy(x-υt)/θt  = θf(h)/θt  θy(x-υt)/θh

y΄ =υ=dx/dt

 θ y(x,t)/θt =-υ θy(x-t)/θx

Συσχετίζουν τον χώρο και τον χρόνο καθώς περιγράφουν την διάδοση διαταραχής χωρίς παραμόρφωση.

θx(x,t)/θt = - υθy(x,t)/θx  όπου βλέπουμε ότι ο χωρικός ρυθμός μεταβολής της y είναι ίσος με τον χρονικό ρυθμό μεταβολής της

και παραγωγίζοντας για δεύτερη φορά, καταλήγουμε  θ2y(x,t)/θx2 = 1/υ2 . θ2y(x,t)/θt2 . που είναι η διαφορική εξίσωση κύματος

 
 
 

 Αρχή διατήρησης της ορμής. Εξισώσεις Navier Stokes

Σε συμπιεστό ρευστό :θ(ρΥι)θt +[θ(ρΥιUi,dif,x)/θx+ θ(ρYiUi,dif,y)/θy+ θ(ρYiUi,dif,z)/θz]