Γιατί μας ενδιαφέρει Στην περιοχή της συμβολής των παλμών τμήματα της χορδής χάνουν την ενέργειά τους.

Στο αριστερό Σχήμα φαίνονται τρία διαδοχικά στιγμιότυπα δύο ορθογώνιων παλμών που διαδίδονται σε μία χορδή και συμβάλλουν μεταξύ τους. Στο δεξιό Σχήμα φαίνονται τα αντίστοιχα στιγμιότυπα της χορδής, τα οποία είναι αποτέλεσμα της συμβολής των παλμών.

Να αποδείξετε ότι:

(α) Από το 2ο στο 3ο στιγμιότυπο το τμήμα ΓΔΕ της χορδής έμεινε ακίνητο.

(β) η ενέργεια της χορδής στο 2ο και στο 3ο στιγμιότυπο είναι μικρότερη από τη αρχική ενέργεια της χορδής.

Απάντηση

(α) Παρατηρούμε ότι στο 2ο και στο 3ο στιγμιότυπο η θέση του τμήματος ΓΔΕ της χορδής δεν μεταβλήθηκε. Άρα από το 2ο στο 3ο στιγμιότυπο το τμήμα ΓΔΕ έμεινε ακίνητο.

(β) Στο 1ο στιγμιότυπο όλα τα σημεία της χορδής έχουν μόνο δυναμική ενέργεια. Κατά τη διάρκεια της συμβολής η δυναμική ενέργεια μετατρέπεται σε κινητική και αντίστροφα. Ωστόσο, σύμφωνα με την απάντηση στο ερώτημα (α), στο 2ο και στο 3ο στιγμιότυπο τα σημεία του τμήματος ΓΔΕ έχουν μηδενική ταχύτητα και γι’ αυτό δεν έχουν κινητική ενέργεια. Συγχρόνως βρίσκονται στη θέση ισορροπίας τους. Δηλαδή δεν έχουν ούτε δυναμική ενέργεια. Άρα η ενέργεια της χορδής στο 2ο και στο 3ο στιγμιότυπο είναι μικρότερη από τη αρχική ενέργειά της.