# ΦΥΣΙΚΗ

## Τίτλος

#### Εκπαιδευτικό λογισμικό προσομοίωσης - οπτικοποίησης
με δυνατότητες πειραματισμού και διερεύνησης

##### ΣΥΝΟΠΤΙΚΕΣ ΟΔΗΓΙΕΣ

Σε μονοδιάστατο ελαστικό μέσο (π.χ. ένα πολύ λεπτό νήμα) ένα στάσιμο κύμα προκύπτει από την υπέρθεση (συμβολή) ενός κύματος που διαδίδεται προς τα αριστερά και ενός που διαδίδεται προς τα δεξιά.
Για απλότητα, θεωρούμε την περίπτωση όπου τα δύο κύματα έχουν ίσα πλάτη Α, περιόδους Τ και μήκη κύματος λ.
Η συνθήκη αυτή εξασφαλίζεται εύκολα όταν το δεξιό άκρο του ελαστικού μέσου είναι στερεωμένο ακλόνητα, οπότε το κύμα συμβάλει με την ανάκλασή του.

Ανάκλαση όμως θα έχουμε και όταν το δεξιό άκρο του ελαστικού μέσου στερεώνεται με κρίκο σε έναν στύλο και είναι ελεύθερο να κινηθεί.
Οι δύο περιπτώσεις διαφέρουν μεταξύ τους ως προς την τελική μορφή του ελαστικού μέσου, αλλά η μελέτη τους διευκολύνεται πολύ αν θεωρήσουμε δύο κύματα, κινούμενα προς αντίθετες κατευθύνσεις, των οποίων οι πηγές είναι συμμετρικές ως προς το δεξιό άκρο του ελαστικού μέσου.

Το στάσιμο κύμα αποτελεί εφαρμογή μιας γενικότερης αρχής της Φυσικής που ονομάζεται Αρχή Ανεξαρτησίας των Κινήσεων.
Το αποτέλεσμα είναι ότι κάποια σημεία του ελαστικού μέσου παραμένουν διαρκώς ακίνητα, δηλαδή δεν έχουν κινητική ή δυναμική ενέργεια σε καμία χρονική στιγμή. Τα σημεία αυτά ονομάζονται δεσμοί του στάσιμου κύματος και εμποδίζουν την διάδοση της ενέργειας. Συνεπώς ο όρος κύμα χρησιμοποιείται καταχρηστικά, μόνο και μόνο επειδή τα στιγμιότυπα του ελαστικού μέσου θυμίζουν κύμα.
Μπορείτε να παρατηρήσετε το φαινόμενο και να προσπαθήσετε να εντοπίσετε και άλλες διαφορές μεταξύ στάσιμου και τρέχοντος κύματος.

Το λογισμικό σάς επιτρέπει να τροποποιήσετε τις τιμές των παραμέτρων των δύο κυμάτων που υπερτίθενται (πλάτος, περίοδο και μήκος κύματος) και να παρατηρήσετε το αποτέλεσμα. Θα πρέπει να λάβετε υπ΄ όψη σας ότι αλλαγή των παραμέτρων συνιστά μετατροπή των φυσικών ιδιοτήτων του ελαστικού μέσου, με αποτέλεσμα την μεταβολή του μέτρου της ταχύτητας διάδοσης υ Δ.

Εκτός από την μορφή του ελαστικού μέσου μετά την ολοκλήρωση της διάδοσης των κυμάτων σε ολόκληρο το μήκος του, αξίζει να διερευνήσετε τα στιγμιότυπα σε προγενέστερες χρονικές στιγμές.
Θα διευκολύνετε την κατανόησή σας αν επιλέξετε οπτικοποίηση μέσω σωματιδίων αντί συνεχούς καμπύλης.