О синфазности компонент электромагнитной волны

[VPD]

Пока что грехи этим заниматься не пускают  Хотя и очень хочется. Надеюсь что руки дойдут, тем более, что многое уже было сделано.

Успехов!

[aid]

Ну врать горазд!!! В простой струне, отклонение элемента струны от положения равновесия приводит к накоплению потенциальной энергии упругости, а потом, когда этот элемент струны под действием силы упругости начинает возвратное движение к положению равновесия, то потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию движение, становящююся максимальной именно в положении равновесия, что и позволяет этому элементу под действием силы инерции максимально отклониться теперь уже в противоположную сторону.Так качается маятник, так движется каждый элемент струны.

А Вы не маятник и колебания струны рассматривайте, а именно бегущую волну. Это классика - плотность потенциальной и кинетической энергии меняются синхронно. Там, где наибольшая деформация, там и наибольшая скорость.

[Ltlekz49]

А Вы не маятник и колебания струны рассматривайте, а именно бегущую волну. Это классика - плотность потенциальной и кинетической энергии меняются синхронно. Там, где наибольшая деформация, там и наибольшая скорость.

При максимальном отклонении элемент струны ОСТАНАВЛИВАЕТСЯ, чтобы начать движение в обратном направлении.
С какого бодуна здесь может быть максимальная скорость, здесь именно максимальны отклонение и ускорение, а скорость обнуляется.
В струне, каждый её элемент представляет собой ни что иное, как упругий маятник, сильно связанный с соседними такими же маятниками, что и обеспечивает передачу энергии вдоль струны.
И никакой элемент струны не совершает движения ВДОЛЬ струны, только поперёк.

[Dachnik]

И никакой элемент струны не совершает движения ВДОЛЬ струны, только поперёк.

А вот тут можно и придраться.
Только элемент струны по центру не движется вдоль струны.
В остальных местах струна растягивается и сжимается

[VPD]

А Вы не маятник и колебания струны рассматривайте, а именно бегущую волну. Это классика - плотность потенциальной и кинетической энергии меняются синхронно. Там, где наибольшая деформация, там и наибольшая скорость.

По-видимому это характерно для продольной звуковой волны.

[Ltlekz49]

По-видимому это характерно для продольной звуковой волны.

Нет, и в продольной волне законы те же: В местах максимального сжатия или разрежения (максимум потенциальной энергии) происходит остановка (ноль кинетической) с последующей сменой направления движения, скорость которого достигает максимума (максимум кинетической) при отсутствии сжатия-разряжения(нуль потенциальной).
Волна, она и в Африке волна, холь продольная, хоть поперечная.

[Ltlekz49]

А вот тут можно и придраться.
Только элемент струны по центру не движется вдоль струны.
В остальных местах струна растягивается и сжимается

Только растягивается, только для того, чтобы вместо прямой линии образовалась синусоида. Каждый элемент струны движется только поперёк, хотя можно усмотреть ещё и поворот, но это детали, связанные с процессом передачи энергии вдоль волны: каждый элемент упруго тянет отстающего соседа, отдавая ему энергию, и черпая энергию от соседа опережающего.

[Ilv]

А Вы не маятник и колебания струны рассматривайте, а именно бегущую волну. Это классика - плотность потенциальной и кинетической энергии меняются синхронно. Там, где наибольшая деформация, там и наибольшая скорость.

Колебания источника.
В среднем положении струны,деформация =0 ,а скорость максимальна,
Максимальная деформация в смещенном положении ,а скорость =0
Атомы струны совершают движение вдоль струны.малое смещение,и поперек струны большое смещение.
Колебания среды.
 Максимальная плотность волны в воздухе будет,при прохождении  стуны среднего положения,
нулевая деформация воздуха при максимальной деформции струны.,максимальное разрежение при ходе струны в обратную сторону,при прохождении среднего положения.

[aid]

При максимальном отклонении элемент струны ОСТАНАВЛИВАЕТСЯ, чтобы начать движение в обратном направлении.
С какого бодуна здесь может быть максимальная скорость, здесь именно максимальны отклонение и ускорение, а скорость обнуляется.

А Вы полагаете, что максимальное относительное удлинение и напряжение в струне в той точке, где отклонение максимально? Там как раз они минимальны.

[Ltlekz49]

А Вы полагаете, что максимальное относительное удлинение и напряжение в струне в той точке, где отклонение максимально? Там как раз они минимальны.

Не понял юмора. С чего вы делаете такой вывод? Не из моих же слов?
Идеальная струна весома и почти не растяжима.
Колебание струны состоит из отклонения её элементов от нейтрали.
В точке максимального отклонения элемент струны останавливается( кинетическая энергия обращается в ноль), но испытывает максимальную возвращающую силу(макс. потенциальной энергии). Зато в момент прохождения точки равновесия этот же элемент струны развивает максимальную скорость (макс кинет. энергии) но никакой отклоняющей силы от соседних элементов струны (ноль потенциальной) и движется только под действием силы инерции, которая в этот момент меняет знак, проходя через нуль. В какой точке траектории продольное напряжение максимально -не задавался таким вопросом, но мне кажется, что именно в точке максимального отклонения. Но, максимум потенциальной связан не с этим, а с тем, что в этой точке соседние элементы тянут в одну сторону - к нейтрали, и тем самым создают движение. Наоборот, элемент проходящий нейтраль соседние элементы тянут в противоположные стороны и движения создать не могут, и он движется именно за счёт накопленной кинетической энергии.
Такое же соотношение имеет место в волне электромагнитной (точнее сказать электротоковой): максимальное разделение зарядов (макс напряжённость эл. поля) и максимальная скорость движения зарядов (максимум тока и максимум силы Ампера). И между ними сдвиг в четверть периода.

[aid]

Не понял юмора. С чего вы делаете такой вывод? Не из моих же слов?
Идеальная струна весома и почти не растяжима.
Колебание струны состоит из отклонения её элементов от нейтрали.
В точке максимального отклонения элемент струны останавливается( кинетическая энергия обращается в ноль), но испытывает максимальную возвращающую силу(макс. потенциальной энергии).

Мы рассматриваем распределенные параметры. Надо вести речь про плотность кинетической и потенциальной энергии. Элемент струны в точке максимального отклонения имеет нулевую деформацию - эпсилон=0, плотность потенциальной энергии равна нулю, плотность кинетической энергии равна нулю. Не путайте смещение и деформацию.
 А элемент, проходящий положение равновесия наиболее деформирован и имеет наибольшую скорость. Поэтому, имеется аналогия с электромагнитной волной, где в данной точке и плотность энергии эл. поля и плотность энергии магнитного достигают максимума и минимума одновременно. В бегущей волне энергия переносится вдоль волны, а не перетекает в данной точке из одного вида в другой.

[Ltlekz49]

Мы рассматриваем распределенные параметры. Надо вести речь про плотность кинетической и потенциальной энергии. Элемент струны в точке максимального отклонения имеет нулевую деформацию - эпсилон=0, плотность потенциальной энергии равна нулю, плотность кинетической энергии равна нулю. Не путайте смещение и деформацию.
 А элемент, проходящий положение равновесия наиболее деформирован и имеет наибольшую скорость. Поэтому, имеется аналогия с электромагнитной волной, где в данной точке и плотность энергии эл. поля и плотность энергии магнитного достигают максимума и минимума одновременно. В бегущей волне энергия переносится вдоль волны, а не перетекает в данной точке из одного вида в другой.

Ничего я не путаю.
Элемент в точке максимального отклонения находится под действием максимальной возвращающей силы (нулевая скорость и максимальное ускорение к нейтрали) - действие накопленнной потенциальной энергии аналогичное действию деформированной пружины маятника, но создаётся оно соседними, менее отклонёнными элементами струны.
Отклонение от положения равновесия, связанное с увеличением возвращающей силы - это и есть накопление потенциальной энергии.

[aid]

Ничего я не путаю.
Элемент в точке максимального отклонения находится под действием максимальной возвращающей силы (нулевая скорость и максимальное ускорение к нейтрали) - действие накопленнной потенциальной энергии аналогичное действию деформированной пружины маятника, но создаётся оно соседними, менее отклонёнными элементами струны.

Мы не про силу ведем разговор, а про плотность потенциальной энергии упруго деформированной среды. Она пропорциональна квадрату относительного удлинения и максимальна для несмещенного элемента струны. Для этого же элемента максимальна и плотность кинетической энергии.

Все в полной аналогии с электромагнитной волной. Плотность энергии электрического поля пропорциональна квадрату Е, а плотность энергии магнитного поля - квадрату Н. Они проходят через максимум одновременно. Как и в упругой волне - одновременно через максимум проходят плотности кинетической и потенциальной энергии.

Отклонение от положения равновесия, связанное с увеличением возвращающей силы - это и есть накопление потенциальной энергии.

Еще раз замечу, что как для упругой волны, так и для эл-м волны мы говорим о плотности энергии в данной точке среды. Напряженности - характеристики поля в точке, в отличие от напряжения.

[Ltlekz49]

Мы не про силу ведем разговор, а про плотность потенциальной энергии упруго деформированной среды. Она пропорциональна квадрату относительного удлинения и максимальна для несмещенного элемента струны. Для этого же элемента максимальна и плотность кинетической энергии.

Все в полной аналогии с электромагнитной волной. Плотность энергии электрического поля пропорциональна квадрату Е, а плотность энергии магнитного поля - квадрату Н. Они проходят через максимум и минимум одновременно.

Еще раз замечу, что как для упругой волны, так и для эл-м волны мы говорим о плотности энергии в данной точке среды.

В общем, каждый о своём и по разному понимаемом.
Элемент струны , отклонившийся от нейтрали, неважно, как он там растянут, имеет потенциал именно по отношению к нейтрали в виде возвращающей силы, КОТОРАЯ И ПРИВОДИТ ЕГО В ДВИЖЕНИЕ. А что делает здесь ваша ПЛОТНОСТЬ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ЭНЕРГИИ, тем более минимальная?
Нейтральное положение элемент струны пролетает на максимальной скорости, а ускорение в этот момент меняет знак, с тем, чтобы сила инерции двигала элемент струны МИМО ПОЛОЖЕНИЯ РАВНОВЕСИЯ,к другой крайней точке. А что по вашему заставляет элемент струны проноситься мимо уютного равновесия? И чем здесь занимается ВАША потенциальная энергия? Какое её участие?

[aid]

В общем, каждый о своём и по разному понимаемом.
Элемент струны , отклонившийся от нейтрали, неважно, как он там растянут, имеет потенциал именно по отношению к нейтрали в виде возвращающей силы, КОТОРАЯ И ПРИВОДИТ ЕГО В ДВИЖЕНИЕ. А что делает здесь ваша ПЛОТНОСТЬ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ЭНЕРГИИ, тем более минимальная?
Нейтральное положение элемент струны пролетает на максимальной скорости, а ускорение в этот момент меняет знак, с тем, чтобы сила инерции двигала элемент струны МИМО ПОЛОЖЕНИЯ РАВНОВЕСИЯ,к другой крайней точке. А что по вашему заставляет элемент струны проноситься мимо уютного равновесия? И чем здесь занимается ВАША потенциальная энергия? Какое её участие?

Мы с Вами рассматриваем аналогию эл-м волны и упругой. Часто можно услышать о кажущемся противоречии - в упругой волне мол есть переход потенциальной энергии в кинетическую, а в электромагнитной одновременно Е и Н достигают максимума. Людям кажется, что имеется несоответствие. Отсюда возникает желание оспаривать синфазность Е и Н и т.п.
 Я же показываю Вам, что имеется полная аналогия в этом вопросе - и в эл-м волне и в упругой плотность кинетической энергии (энергии эл поля в эл-м волне) равна плотности потенциальной (энерии магнитного поля).
Да, сила, действующая на данный эл-т струны максимальна в максимальном отклонении. Но плотность потенциальной энергии определяется относительной деформацией в данной точке, а не смещением этой точки. Как наглядно, например, поясняет Слободянюк: Вспомните: при колебаниях маятника (как пружинного, так и математического) потенциальная энергия максимальна, когда кинетическая равна нулю, и наоборот - колебания этих двух видов энергии происходят в противофазе. В упругой волне эти колебания синфазны. Это принципиально различное поведение качественно может быть объяснено следующим образом: для пружинного маятника потенциальная энергия определяется его собственным смещением от положения равновесия, а для упругой волны эта энергия зависит от разности смещений двух соседей.
http://www.physbook.ru/index.php/%D0%A1%D0%BB%D0%BE%D0%B1%D0%BE%D0%B4%D1%8F%D0%BD%D1%8E%D0%BA_%D0%90.%D0%98._%D0%A4%D0%B8%D0%B7%D0%B8%D0%BA%D0%B0_10/19.7

[Ltlekz49]

Мы с Вами рассматриваем аналогию эл-м волны и упругой. Часто можно услышать о кажущемся противоречии - в упругой волне мол есть переход потенциальной энергии в кинетическую, а в электромагнитной одновременно Е и Н достигают максимума. Людям кажется, что имеется несоответствие. Отсюда возникает желание оспаривать синфазность Е и Н и т.п.
 Я же показываю Вам, что имеется полная аналогия в этом вопросе - и в эл-м волне и в упругой плотность кинетической энергии (энергии эл поля в эл-м волне) равна плотности потенциальной (энерии магнитного поля).
Да, сила, действующая на данный эл-т струны максимальна в максимальном отклонении. Но плотность потенциальной энергии определяется относительной деформацией в данной точке, а не смещением этой точки. Как наглядно, например, поясняет Слободянюк: Вспомните: при колебаниях маятника (как пружинного, так и математического) потенциальная энергия максимальна, когда кинетическая равна нулю, и наоборот - колебания этих двух видов энергии происходят в противофазе. В упругой волне эти колебания синфазны. Это принципиально различное поведение качественно может быть объяснено следующим образом: для пружинного маятника потенциальная энергия определяется его собственным смещением от положения равновесия, а для упругой волны эта энергия зависит от разности смещений двух соседей.
http://www.physbook.ru/index.php/%D0%A1%D0%BB%D0%BE%D0%B1%D0%BE%D0%B4%D1%8F%D0%BD%D1%8E%D0%BA_%D0%90.%D0%98._%D0%A4%D0%B8%D0%B7%D0%B8%D0%BA%D0%B0_10/19.7

Ещё раз спрашиваю: какое отношение ВАША МАТЕМАТИЧЕСКАЯ АБСТРАКЦИЯ ИМЕЕТ К ДВИЖЕНИЮ ЭЛЕМЕНТОВ СТРУНЫ???
По моему - НИКАКОГО, ибо не имеет места быть в реальной струне и никакого отношения к энергии колебаний не имеет.
ЗЫ. Синфазность Е и Н я не оспариваю. Просто речь надо вести о токах и напряжениях, а они то как раз и сдвинуты строго в соответствии с требоавнием преобразования энергий.

[aid]

Ещё раз спрашиваю: какое отношение ВАША МАТЕМАТИЧЕСКАЯ АБСТРАКЦИЯ ИМЕЕТ К ДВИЖЕНИЮ ЭЛЕМЕНТОВ СТРУНЫ???

Ну, не я завел речь про математические абстракции, типа кинетической и потенциальной энергии и их перетекания одна в другую. Вам нравится проводить аналогии между различными физическими моделями, я Вам показал наличие такой аналогии.

По моему - НИКАКОГО, ибо не имеет места быть в реальной струне и никакого отношения к энергии колебаний не имеет.

Приехали. Потенциальная энергия равномерно растянутой пружины или стержня kx²/2. А как Вы определите потенциальную энергию неравномерно деформированного тела, коим и является среда при прохождении волны?

ЗЫ. Синфазность Е и Н я не оспариваю. Просто речь надо вести о токах и напряжениях, а они то как раз и сдвинуты строго в соответствии с требоавнием преобразования энергий.

Вот как раз токи и напряжения в эл-м. волне - это ВАША МАТЕМАТИЧЕСКАЯ АБСТРАКЦИЯ(с)

[Ltlekz49]

Ну, не я завел речь про математические абстракции, типа кинетической и потенциальной энергии и их перетекания одна в другую. Вам нравится проводить аналогии между различными физическими моделями, я Вам показал наличие такой аналогии.

Продольные напряжения в струне имеют малое отношение к её колебаниям.
Я ВАС спрашиваю ещё раз: что вызывает движение элемента струны из максимального отклонения к нейтрали?
Что заставляет этот элемент проскакивать мимо нейтрали?
Какие силы и энергии С ЭТИМ СВЯЗАНЫ?
А вы эту суть колебаний тщательно обходите бочком.

Приехали. Потенциальная энергия равномерно растянутой пружины или стержня kx²/2. А как Вы определите потенциальную энергию неравномерно деформированного тела, коим и является среда при прохождении волны?

Потенциальная энергия разделённых зарядов и выражается в напряжённости электрического поля, которое не существует само по себе. А кинетическая энергия связана с движением зарядов - током, и магнитное поле всего лишь его проявление.

Вот как раз токи и напряжения в эл-м. волне - это ВАША МАТЕМАТИЧЕСКАЯ АБСТРАКЦИЯ(с)

Это ФИЗИКА ПРОЦЕССА распространения ЭМВ в эфире.

[VPD]

Это ФИЗИКА ПРОЦЕССА распространения ЭМВ в эфире.

У Вас есть модель электромагнитного эфира?
Дате, пожалуйста, ссылку на её описание.

[Ltlekz49]

У Вас есть модель электромагнитного эфира?
Дате, пожалуйста, ссылку на её описание.

А без описания, никак? Так нету его, описания то, вот беда. А эфир есть, просто эфир, никакой не электромагнитный, без эпитетов.