Sinusoidāls pret kvadrātvilni
Viļņi ir ļoti svarīga parādība, kas tiek apspriesta fizikā. Sinusa un kvadrātveida viļņi ir divu veidu viļņi, kas ir ļoti svarīgi vairākos laukos. Sinus viļņi ir svarīgi tādās jomās kā elektromagnētika, viļņi un vibrācijas, signāla modulācija un vairāki citi lauki. Kvadrātveida vilnis ir ļoti svarīgs datoros un citās digitālajās ierīcēs, datu attēlojumā, datu sakaros un daudzās citās jomās. Šajā rakstā mēs apspriedīsim, kas ir sinusa un kvadrātveida viļņi, kā tie ir radušies, sinusa un kvadrātveida viļņu definīcijas, to līdzības un visbeidzot atšķirību starp sinusoidālajiem un kvadrātveida viļņiem.
Sinusa viļņi
Lai saprastu sinusa viļņa jēdzienu, vispirms ir jāsaprot mehāniskā viļņa jēdziens. Mehānisko vilni izraisa jebkura turbulence vidē. Vienkārši mehānisko viļņu piemēri ir skaņa, zemestrīces, okeāna viļņi.
Vilnis ir enerģijas izplatīšanās metode. Turbulencē radīto enerģiju izplata viļņi. Sinusoidālais vilnis, vienkārši pazīstams kā sinusoidāls, ir vilnis, kas svārstās saskaņā ar vienādojumu y = A sin (ωt - kx). Tas nozīmē, ka viļņa ietekmēto daļiņu momentuzņēmums noteiktā laikā parādīs “sinusa” funkcijas.
Vilnim izplatoties telpā, tiek izplatīta arī tā nesamā enerģija. Šī enerģija liek daļiņām svārstīties. To var interpretēt arī otrādi, jo enerģija tiek izplatīta caur daļiņu svārstībām. Ir divu veidu progresīvie viļņi. Proti, gareniskie un šķērsvirziena viļņi.
Gareniskajā viļņā daļiņu svārstības ir paralēlas izplatīšanās virzienam. Tas nenozīmē, ka daļiņas pārvietojas ar viļņu. Daļiņas svārstās tikai par fiksētu līdzsvara punktu telpā. Šķērsvirziena viļņos daļiņu svārstības notiek perpendikulāri izplatīšanās virzienam. Skaņas viļņi sastāv tikai no gareniskiem viļņiem, viļņi uz stīgas ir šķērsvirzienā. Okeāna viļņi ir šķērsvirziena un garenisko viļņu kombinācija.
Kvadrātveida viļņi
Kvadrātveida viļņi ir ļoti svarīgi datoros un citās digitālajās ierīcēs. Kvadrātveida vilni var uzskatīt par loģisko funkciju. Tā kā kvadrātveida vilnim ir tikai divi stāvokļi, tas ir ideāli piemērots digitālai funkcijai. Tomēr tieši izveidot kvadrātveida vilni ir ļoti grūti vai neiespējami. Sinusa viļņu sērija tiek pārklāta, lai izveidotu kvadrātveida vilni. Tas ir pazīstams kā Furjē transformācija. Tomēr nav iespējams izveidot perfektu kvadrātveida viļņu, jo tam ir nepieciešams bezgalīgs daudzums sinusa viļņu.
Kāda ir atšķirība starp sinusa un kvadrātveida viļņiem?
• Sinusoīdi rodas dabā, un tos var viegli reproducēt manuāli. Kvadrātveida viļņi netiek radīti dabiski, un tam ir jāpārklāj sinusoidālo viļņu kopums.
• Ir iespējams izveidot perfektu sinusa vilni, taču nav iespējams izveidot perfektu kvadrātveida vilni.
