The solution at revision #15576 of , by differ4ik. This is not the current version.

Условие

3.8.1. По струне распространяются две одинаковые по форме встречные волны, несущие энергию каждая. Какова будет кинетическая и потенциальная энергия в момент совпадения оснований волн, изображённых на рисунке?

К задаче $3.8.1$
К задаче

Решение

При наложении двух встречных волн одинаковой формы происходит интерференция.
В результате интерференции не происходит потерь энергии, происходит лишь ее перераспределение, поэтому если изначально суммарная энергия была равна , то после интерференции тоже должна быть и никак иначе.

Случай (а) - совпадение оснований волн:

В этот момент формы обеих волн складываются в фазе. Амплитуда результирующего колебания усиливается. Все точки струны достигают максимального отклонения и имеют нулевую скорость. Потенциальная энергия максимальна и равна , а кинетическая энергия равна нулю.

Случай (б) - несовпадение оснований волн:

Волны складываются в противофазе. Результирующее отклонение струны равно нулю. Все точки струны проходят положение равновесия с максимальной скоростью. Потенциальная энергия равна нулю, а кинетическая энергия максимальна и равна .

Ответ

Случай (а): кин, пот

Случай (б): кин, пот