Uhinen Fisika: Kontzeptuak, Motak eta Ekuazioak

Uhina: Definizioa

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

Uhin motak: Hedatze-ingurunearen arabera

Hedatze-ingurune materiala behar izatearen ala behar ez izatearen arabera sailkatzen dira:

• Uhin mekanikoak: Izaera mekanikoa duen perturbazio baten hedapena ingurune material elastiko batean zehar gertatzen da. Horien adibideak dira soka batean eratzen direnak, likidoen gainazalekoak eta soinua.
• Uhin elektromagnetikoak: Energia elektromagnetikoaren transmisioa gertatzen da, bi eremu oszilakorren (elektrikoa eta magnetikoa) hedapenaren bidez, ingurune materialaren premiarik gabe. Era horretakoak dira erradiazio elektromagnetiko guztiak (argia, X izpiak, irrati-uhinak, izpi kosmikoak...).

Uhin harmonikoen ekuazioa

Uhin-funtzioak (y) inguruneko puntu bakoitzeko elongazioa adierazten du denboraren funtzioan. Hasierako denbora t₀=0 hartuz eta hasierako fasea nulua izanik (φ₀=0), iturri igorlean dagoen partikularen bibrazio-egoera y = 0 eta v=Aω da.

Uhina X ardatzaren noranzko negatiboan hedatzen bada, uhin-funtzioa honako hau izango da: y(x,t) = A·sin(ωt + kx).

Berariazko magnitudeen definizioa

• Uhinaren anplitudea (A): Oszilazioan inguruneko partikulek duten elongazio maximoa.
• Uhin-luzera (λ): Bibrazio-egoera berean dauden ondoz ondoko bi punturen arteko distantzia minimoa.
• Periodoa (T): Uhin-luzera bati dagokion distantzian hedatzeko behar duen denbora edo perturbaturiko edozein puntuk oszilazio osoa burutzeko behar duen denbora.
• Maiztasuna (f): Inguruneko puntu batetik denbora-unitatean igarotzen diren uhinen kopurua edo inguruneko puntu bakoitzak denbora-unitatean burutzen dituen oszilazio osoen kopurua (Hz = s⁻¹).
• Pultsazioa (ω): Maiztasun angeluarra (rad/s), ω = 2πf.
• Uhin-zenbakia (k): k = 2π/λ.
• Hedapen-abiadura (v): Uhina transmititzen deneko distantziaren eta horretarako behar izandako denboraren arteko zatidura (m/s). v = λ/T edo v = λ·f.

Uhin mekanikoetan, hedapen-abiadura transmisioa gertatzen den ingurunearen araberakoa da.