Vsota potujočih valov

Predstavitev 17.3  kaže vsoto dveh potujočih pulzov. V tej predstavitvi imamo vsoto dveh potujočih sinusnih valov. V Predstavitvi 16.5 in Predstavitvi 16.6 smo podali periodične funkcije, nam znane iz Fourierjeve vrste. Ponovni zagon.

Začnimo z Animacijo 1, ki podaja dve potujoči valovanji na vrvi (pozicija je dana v metrih in čas v sekundah). Ko predvajaš animacijo, bodi pozoren na  x  = 0 m. Ko pride val pri x  = 0 m, je amplituda enaka nič. Poglej, kaj se dogaja, ko se dva vala prekrivata, t ≥ 8 s. Združita se v val tako, kot si pričakoval. To pomeni, da imata vala amplitudo z nasprotnim predznakom pri x  = 0 m, vsota odmikov dveh potujočih valov pri x  = 0 m bo zmeraj enaka nič. Točka, ki se nikoli ne premakne, se imenuje vozel. Takemu valu pravimo stoječi val. Ta nastane, kadar imamo dva enaka vala, ki potujeta v nasprotni smeri v danem sredstvu (v našem primeru je to vrv, toda stoječi val lahko ustvarimo tudi, če je sredstvo zrak ali celo vak um).

Kako izgleda vsota valov pri Animaciji 2  za  t ≥ 8.0 s? Oba vala se seštejeta in izničita pri  x  = 0 m. Sčasoma se vala ponovno pojavita (v resnici sta bila ves čas tam) in se premikata vzdolž vrvi, kot da ne vstopita drug v drugega. Če vzamemo, da imata oba vala vedno enako amplitudo pri x  = 0 m, se bo vsota dveh odmikov potujočih valov pri x  = 0 m vedno spreminjala. To točko imenujemo hrbet. Končni val je še vedno stoječi val. To lahko primerjamo z  Animacijo 1.

V Animaciji 3 imamo potujoči val, ki zadene steno pri x  = 15 m. Val potuje in se zatem odbije od stene. Z odbitim valovanjem mislimo, da se smer širjenja valovanja spremeni (v desno potujoče je sedaj v levo potujoče valovanje) in tudi njegova amplituda je negativna glede na to, kar je bila prej. Torej imamo sedaj v desno potujoči val in v levo potujoči val z vsoto, prikazano z Animacijo 1. V tej animaciji je bil vozel pri x  = 0 m; v  Animaciji 3 pa pri x  = 15 m.