Sine Wave vs Square Wave
ტალღები არის ძალიან მნიშვნელოვანი ფენომენი, რომელიც განიხილება ფიზიკაში. სინუსური ტალღები და კვადრატული ტალღები არის ტალღების ორი ტიპი, რომლებიც ძალიან მნიშვნელოვანია მთელ რიგ ველებში. სინუსური ტალღები მნიშვნელოვანია ისეთ სფეროებში, როგორიცაა ელექტრომაგნიტიკა, ტალღები და ვიბრაციები, სიგნალის მოდულაცია და რამდენიმე სხვა ველი. კვადრატული ტალღა ძალიან მნიშვნელოვანია კომპიუტერებსა და სხვა ციფრულ მოწყობილობებში, მონაცემთა წარმოდგენაში, მონაცემთა კომუნიკაციებსა და ბევრ სხვა სფეროში. ამ სტატიაში ჩვენ განვიხილავთ რა არის სინუსური ტალღები და კვადრატული ტალღები, როგორ წარმოიქმნება ისინი, სინუსური ტალღების და კვადრატული ტალღების განმარტებები, მათი მსგავსება და საბოლოოდ განსხვავება სინუსუს ტალღებსა და კვადრატულ ტალღებს შორის.
სინუსური ტალღები
იმისათვის, რომ გავიგოთ სინუსური ტალღის ცნება, ჯერ უნდა გავიგოთ მექანიკური ტალღის ცნება. მექანიკური ტალღა გამოწვეულია გარემოში ნებისმიერი ტურბულენტობით. მექანიკური ტალღების მარტივი მაგალითებია ხმა, მიწისძვრები, ოკეანის ტალღები.
ტალღა არის ენერგიის გავრცელების მეთოდი. ტურბულენტობაში შექმნილი ენერგია ტალღებით ვრცელდება. სინუსოიდური ტალღა, უბრალოდ ცნობილი როგორც სინუსური ტალღა, არის ტალღა, რომელიც რხევა განტოლების მიხედვით y=A sin (ωt – kx). ეს ნიშნავს, რომ მოცემულ დროს ტალღის ზემოქმედების ქვეშ მყოფი ნაწილაკების სნეპშოტი აჩვენებს „სინუსური“ფუნქციის ქცევას.
როგორც ტალღა ვრცელდება სივრცეში, ის ენერგიაც ვრცელდება. ეს ენერგია იწვევს ნაწილაკების რხევას გზაზე. ის ასევე შეიძლება სხვაგვარად იქნას განმარტებული, რადგან ენერგია ვრცელდება ნაწილაკების რხევით. არსებობს ორი სახის პროგრესული ტალღები. კერძოდ, გრძივი ტალღები და განივი ტალღები.
გრძივი ტალღის დროს ნაწილაკების რხევები გავრცელების მიმართულების პარალელურია. ეს არ ნიშნავს რომ ნაწილაკები ტალღასთან ერთად მოძრაობენ. ნაწილაკები მხოლოდ სივრცეში ფიქსირებული წონასწორობის წერტილის გარშემო ირხევიან. განივი ტალღების დროს ნაწილაკების რხევა ხდება გავრცელების მიმართულების პერპენდიკულურად. ხმის ტალღები შედგება მხოლოდ გრძივი ტალღებისგან, სიმებზე ტალღები განივია. ოკეანის ტალღები არის განივი და გრძივი ტალღების კომბინაცია.
კვადრატული ტალღები
კვადრატული ტალღები ძალიან მნიშვნელოვანია კომპიუტერებსა და სხვა ციფრულ მოწყობილობებში. კვადრატული ტალღა შეიძლება ჩაითვალოს ლოგიკურ ფუნქციად. ვინაიდან კვადრატულ ტალღას აქვს მხოლოდ ორი მდგომარეობა, ის იდეალურია ციფრული ფუნქციისთვის. თუმცა, კვადრატული ტალღის პირდაპირ შექმნა ძალიან რთული ან შეუძლებელია. სინუსური ტალღების სერია გადახურულია კვადრატული ტალღის შესაქმნელად. ეს ცნობილია როგორც ფურიეს ტრანსფორმაცია. თუმცა, შეუძლებელია სრულყოფილი კვადრატული ტალღის შექმნა, რადგან მას სჭირდება უსასრულო რაოდენობის სინუსური ტალღა.
რა განსხვავებაა სინუსსა და კვადრატულ ტალღებს შორის?
• სინუსური ტალღები წარმოიქმნება ბუნებაში და მათი ხელებით ადვილად რეპროდუცირება შესაძლებელია. კვადრატული ტალღები ბუნებრივად არ წარმოიქმნება და მოითხოვს სინუსური ტალღების ერთობლიობის გადაფარვას.
• შესაძლებელია სრულყოფილი სინუსუსური ტალღის შექმნა, მაგრამ შეუძლებელია სრულყოფილი კვადრატული ტალღის შექმნა.
