Faseverschil tussen 2 golven berekenen

Emma stelde deze vraag op 12 augustus 2007 om 13:16.

Ik kan de volgende vraag maar niet oplossen, ik maak waarschijnlijk een kleine fout want ik kom golflengt/4 uit, toch moet golflengte/8 de juiste uitkomst wezen...

Hier is de vraag...

" bereken het faseverschil tussen de golven y1 en y2 "

y1= A sin (kx-wt)  en y2= A cos (kx- wt- pi/4 )

 

Groetjes Emma

Reacties

Emma op 12 augustus 2007 om 13:29

Hoi hier Emma weer dit is wat ik al heb:

y2= A sin (kx -wt+ pi/2 - pi/4 ) = A sin (kx -wt + pi/4)

Faseverschil y1 en y2 = pi/4 hoe het nu verder moet weet ik niet, kan iemand me helpen?

Groetjes, Emma

Jaap op 12 augustus 2007 om 14:27

Dag Emma,
Je bent op de goede weg. Nu nog een stap verder...
Je noteert y2= A sin (kx–ωt+π/2–π/4) = A sin (kx–ωt+π/4).
Algemeen geldt k=2π/λ met k is het golfgetal en λ is de golflengte.
Verder geldt ω=2π/T met ω is de hoekfrequentie en T is de periode van de trilling.
Invullen geeft y2=A sin(kx–ωt+π/4)=A sin(2πx/λ–2πt/T+π/4).
Om het gevraagde faseverschil te bepalen, moet je achter de sinus  2π buiten haken halen:
y2=A sin(2πx/λ–2πt/T+π/4)=A sin(2π{x/λ–t/T+1/8}).
De fase is namelijk "wat achter 2π staat", dus x/λ–t/T+1/8. Vergelijk de algemene uitdrukking voor de uitwijking y=A sin(2π*fase).
In de fase x/λ–t/T+1/8 is bij y1 en y2 alles gelijk, behalve de term 1/8.
Het faseverschil is dus 1/8, een getal zonder eenheid.
Het faseverschil is niet "golflengte/8" of "π/8" of zoiets.
Groeten, Jaap Koole

Emma op 12 augustus 2007 om 14:45

Dag Jaap,

jij schrijft :De fase is namelijk "wat achter 2π staat", dus x/λ–t/T+1/8. Vergelijk de algemene uitdrukking voor de uitwijking y=A sin(2π*fase).
In de fase x/λ–t/T+1/8 is bij y1 en y2 alles gelijk, behalve de term 1/8.
Het faseverschil is dus 1/8, een getal zonder eenheid.

Toch stond bij de mogelijke uitkomsten

(a) λ/4,

(b) λ/2,

(c)λ/8, en deze was volgens de correctiesleutel het juiste antwoord

(d)2λ

Er stond bij de mogelijke uitkomsten dus telkens die golflengte... Wat wordt dan eigenlijk bedoelt met faseverschil en zouden deze uitkomsten dan allen foutief zijn? En zijn ze ook foutief als er stond vul aan: Het faseverschil tussen de golven y1 en y2 komt overeen met ... (c).....

Kun je me nogmaals helpen,

Groetjes, Emma

Jaap op 12 augustus 2007 om 15:31

Dag Emma,
Nee, ik kan je hiermee niet verder helpen. Een eenvoudige natuurkundeleraar zoals ik leert in Nederland dat de fase (en ook een faseverschil) een zuiver getal is. Antwoorden zoals faseverschil=λ/8 zou ik fout rekenen. Immers, λ/8 heeft de dimensie lengte (en de eenheid meter). En een fase(verschil) is dimensieloos, eenheidloos.
Een antwoord zoals λ/8 kan ik alleen duiden de afstand tussen punten op de lopende golf met gelijke fase. Maar een afstand is wezenlijk iets andere dan een fase(verschil).
Wellicht liggen de zaken in Vlaanderen anders. Het onderwijs staat daar in het algemeen op een hoger peil...
Je vraagt wat wordt bedoeld met faseverschil. Voorbeeld: als het faseverschil tussen de punten A en B op de lopende golf 1/4 is, ligt de trilling in punt A een kwart periode (trillingstijd) voor of achter op de trilling in B.
Als alternatieve formulering zou ik voorstellen: c.  1/8
Of: De afstand tussen twee punten met gelijke fase is λ/8 (of 9λ/8 of 17λ/8 enz.).
Misschien moeten we wachten tot anderen ons hier uit de droom helpen. Jan, Melvin, Bert...?
Groeten, Jaap Koole

Jan op 12 augustus 2007 om 20:45

Dag Emma, Jaap,

Ik ben een nog eenvoudiger natuurkundeleraar dan Jaap, maar heb (via een andere vraagbaak) meer met Vlamingen te maken (en woon zelf vlakbij de Belgische grens,dat helpt misschien ook).

In principe gaat jullie discussie over een verschil dat geen verschil is. Als je zegt dat een trillend punt zich in fase ¾ bevindt, zeg je daarmee eigenlijk tevens dat dat punt zojuist ¾ van een hele trilling heeft doorgemaakt. Beschouw nu eens een punt dat deelneemt aan een golfbeweging. Als dat punt zich in fase ¾ bevindt, is zojuist ¾ van een hele golf en dus ook van een hele golflengte dat punt gepasseerd.

Met een ander punt in fase ¼ is er dus een faseverschil van ½, ik geef Jaap gelijk dat dat een dimensieloos getal moet zijn, we hebben het over een deel van een trilling. Maar ja, één trilling veroorzaakt een golf met een golflengte 1λ, en een faseverschil van ½ tussen de twee punten betekent dat er tussen de twee punten een afstandsverschil van ½λ bestaat.

Over de grens is deze beschrijving heel gebruikelijk op de middelbare school.

Groet, Jan

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Noortje heeft vijftien appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Noortje nu over?

Antwoord: (vul een getal in)