複数の波が媒体内の正確な位置に同時に到達すると、媒体の粒子は複数の同時変位を受けます。
すべての変位のベクトル和により、新しい波動が作成されます (変位はベクトルであるため)。波の重ね合わせは、2 つ以上の波が結合して新しい波を作成するときに発生します。 2 つの波が重なり合うと、粒子の最終的な位置は、各波が与える個々の変位のベクトル和によって決まります。これが重ね合わせの原理です。
次のセグメントでは、定常波とその他の重要な概念について説明します。
定常波とは?
静的波は、同じ周波数と振幅で反対方向に進行する 2 つの波を重ね合わせることによって生成されます。
人体には節と腹があります。中粒子の変位とひずみが等しい場所があります。これを「ノード」と呼びます。
他の場所にある媒体の粒子は、最大の変位とゼロの歪みを示します。
波腹は、これらの領域の専門用語です。それらはノード中間の位置を占めます。
定常波の半波長は、隣接する 2 つの節または波腹間の距離です。定在波の波長の 4 分の 1 は、ノードと最も近い腹の間の距離です。
結果として、次のように示されます:
NN =AA =λ/2、NA =λ/4.
弦を伸ばすと横方向の定在波が発生します:
節点は固定端 A と B で生成され、変位はゼロでひずみは最大になります。変位とひずみが最高点にあるため、ストリングを真ん中で引き下げると、アノードが得られます。
弦は、C と B の中間点である 1 点を保持して別の点をはじくと、2 つの部分で振動します。同様に、3 つの異なる部分で振動することもあります。
倍音、倍音、基音:
体が振動すると、複数の周波数が放出されます。既知の周波数のそれぞれは、ある基本周波数の倍数です。
基本波の第 1 高調波は、振幅が最も小さい周波数を指します。第 2 高調波は基本周波数の 2 倍です。第 3 高調波は基本周波数の 3 倍などです。基本周波数を n で割ると、n 番目の高調波が得られます。
倍音は、基音以外のすべての周波数を指します。第１倍音、第２倍音、および第３倍音は、第１倍音、第２倍音、および第３倍音である。その結果、第 2 倍音は第 1 倍音を生成し、第 2 倍音は第 3 倍音によって生成されます。 2 次高調波がなければ、3 次高調波が 1 次倍音として機能します。
伸びた弦の振動時間と振動数:
テンション T をストリングの両端に適用して、ストリングを長くすることができます。 C の真ん中で弾いて、そのままにしておくことができます。一連の横方向の定在波は、その全長にわたって移動します。横波速度を与える式は以下に記載されています:
この周波数は、第 2 高調波として知られています。最初の倍音になります。弦が 3 つのセグメントで振動する場合、各セグメントの長さは 1/3 になります。
そして
V2 =12l3(T/m) =32l (T/m) =3 v
この周波数は第 3 高調波と呼ばれます。第二倍音になります。一般に、弦を使用する場合、p セグメントで振動します。
V=P2l (T/m)
高調波 (p) になります。
したがって、伸ばされた弦では偶数倍音と奇数倍音の両方が生成されます。
伸びた弦の横振動:
単位長さあたりの質量が長さ m で、一定の T で引き伸ばされた弦の基本振動周波数は v であることがわかっています。
数式は次のように与えられます:
v =12l (T/m)
強制されていない、強力な、または共鳴する振動:
<オール>無料バイブレーション: 自由振動は、振動体の自己反復振動です。これが発生すると、身体の固有振動数がその振動数を表します。
強制振動: 強制振動は、振動体に作用する周期的な力から生じます。周期的に力が加えられると、力が加えられている間だけ、物体は力と同じ周波数で振動します。周期的な力が取り除かれると、体は振動を停止するか、それ自体と一致する周波数で振動します。
共鳴する振動: 共振振動は、振動体の振動が近くにある同じ周波数の別の振動体の影響を受けることによって発生します。共鳴は、この現象に付けられた名前です。二体目を外しても一次振動体は振動し続けます。例:紙のライダーがソノメーターのワイヤーに落ちると、振動が共鳴します (ワイヤーと音叉は完全に調和します)。両方の頻度は同じです。
結論
要約すると、すべてのものには固有振動数または固有振動数のグループがあり、叩いたり、引っ張ったり、かき鳴らしたり、その他の方法で乱したりすると振動します。マテリアルはオブジェクトの構成周波数と長さを決定し、移動速度に影響を与えます (これは波の波長に影響します)。
