jtiili.pdf, 1797 kB

44
Kuva 31: Pulssin etenemismatka ajan funktiona.
Kuvasta 31 havaitaan, että pulssin kulkema matka on verrannollinen kulutettuun
aikaan. Sovitetaan mittauspisteisiin suora ja määritetään pulssin etenemisnopeus
tämän suoran kulmakertoimena. Jännitetyssä kielessä on todellakin kielelle
ominainen pulssin etenemisnopeus, joka on vakio riippumatta tarkasteltavan kielen
osan pituudesta, mikäli kielen on jännitys ja pituusmassa ovat vakioita. Siniselle
kielelle (pituus 2,50 m, pituusmassa 7,36 g/m), jota kuormitettiin 700 g:n punnuksilla
saatiin pulssin etenemisnopeudeksi 30000 cm/s = 30 m/s. Tämä nopeus on kuitenkin
pienempi kuin aaltoliikkeen vaihenopeus määritettynä kielen resonanssin
avulla, joka oli 32 m/s. Tulos on kuitenkin oleellisesti samaa suuruusluokkaa. Varioimalla
kieltä ja jännitystä saatiin aina systemaattisesti hieman pienempiä nopeuksia
kuin resonanssimenetelmällä. Tämä systemaattisesti pienempi nopeus voi johtua
etenevän pulssin madaltumisesta. Tämä kuitenkin antaa pienen viitteen siitä, että väliaineessa
etenevän häiriöpulssin etenemisnopeus ei olisi yhtä suuri kuin väliaineessa
etenevän aallon vaihenopeus.
7.4. Vaihenopeuden yleistäminen dispersiorelaatioksi
Jännitetty kieli on aaltoliikkeen kannalta erityisasemassa, koska siinä esiintyvien
aaltoliikkeiden nopeudet ovat riippumattomia taajuudesta ainakin riittävän pienillä
taajuuksilla (14). Tämä invarianssi ei kuitenkaan ole yleistettävissä kaikkiin
aaltoliikkeisiin. Teoreettinen tarkastelu, joka johtaa tähän lopputulokseen tarvitsee
seuraavat keskeiset oletukset. Väliaineen (kielen) pituusmassan on oltava vakio. Väliaineen
värähtelyjen on oltava pieniä. Tällöin jokainen kielen alkio siirtyy vain värähtelyn
suunnassa kohtisuoraan kielen määräämää suuntaa vastaan. Tämä loivan