Uhin-higidura: Energiaren Transmisioa eta Ekuazioak

Uhin-higidura, dimentsio batean

Uhin-higidura energiaren transmisio-era bat da, nolabaiteko perturbazio motaren baten bidez burututakoa, baina materiaren garraio netorik gabekoa. Espazioan hedatzen den perturbazio horri uhina deritzo.

Uhinen Sailkapena

Uhinen sailkapena egin dezakegu, hedatzeko orduan ingurune materiala behar izatearen ala ez izatearen arabera.

• Uhin mekanikoak (adb.: soinu-uhinak): Izaera mekanikoa duen perturbazio baten hedapena ingurune material elastiko batean zehar gertatzen da, uhinaren energia mekanikoa transmitituz. Ingurune materiala airea, soka bat edo besteren bat izan daiteke eta nahitaezkoa da uhina sor dadin.
• Uhin elektromagnetikoak (adb.: argi ikusgaia): Energia elektromagnetikoaren transmisioa gertatzen da, bi eremu oszilakorren – elektrikoa eta magnetikoa- hedapenaren bidez, ingurune materialen premiarik gabe; izan ere, uhin horiek espazioaren egoera elektriko eta magnetikoaren aldakuntza periodikoak dira, eta horregatik hutsean ere hedatzen dira.

Zeharkako eta Luzetarako Uhinak

Uhin mekanikoak uhinen hedapen-norabideak inguruneko partikulen higidurarekin duen erlazioaren arabera sailka daitezke:

• Zeharkako uhinak: Hedapen-norabidea perturbaturiko ingurunean sorrarazten duen oszilazioaren norabidearen perpendikularra bada. Adb.: soka, argia.
• Luzetarako uhinak: Hedapen-norabidea perturbaturiko ingurunean sorrarazten duen oszilazioaren norabidearen paraleloa bada. Adb.: soinu-uhinak.

Uhin-higidura Harmonikoen Ekuazioa eta Magnitudeak

Uhin-higidura guztien artean bereziki interesatzen zaizkigunak uhin-higidura harmonikoak dira. Uhin harmonikoak dira ingurune elastiko batean higidura harmoniko sinple baten bidez sorturiko perturbazio periodikoetan sortzen direnak. Haien ekuazioa hurrengoa da:

Magnitude Bereizgarriak

Ekuazioan agertzen diren magnitude bereizgarriak definituko ditugu:

• Uhinaren hedapen abiadura (v): Uhina transmititzen den distantziaren eta horretarako behar izandako denboraren arteko zatidura da (v=λ·f). SI sistemako unitatea m/s-koa da.
• Uhinaren anplitudea (A): Oszilazioan inguruneko partikulek duten elongazioaren, y, balio maximoa da. SI sistemako unitatea metroa da, m.
• Uhin-luzera (λ): Bibrazio-egoera batean dauden ondoz ondoko bi punturen arteko distantzia minimoa da. SI sistemako unitatea metroa da, m.
• Periodoa (T): Uhin-higidurak uhin-luzera bati dagokion distantzian hedatzeko behar duen denbora. Edo beste modu batera esanda, perturbaturiko edozein puntuk oszilazio osoa burutzeko behar duen denbora. SI sistemako unitatea segundoa da, s.
• Maiztasuna (f): Inguruneko puntu batetik denbora-unitatean igarotzen diren uhinen kopurua. Beste era batera ere defini daiteke: inguruneko puntu bakoitzak denbora-unitatean burutzen dituen oszilazio osoen kopurua da. SI sistemako unitatea s^-1 edo hertza (Hz) da.
• Pultsazioa (ω): 2π denbora-unitatean igarotako periodo kopurua (ω=2πf). Pultsazio-unitatea rad/s da.
• Uhin-zenbakia (k): Luzera-unitateko uhinen kopurua, 2π radianez biderkatuta. SI sistemako unitatea m^-1 da.