Te Whakamāramatanga, Ngā Tātai, me Ngā Momo o Ngā Ngaru Ā-Mīhini
Ko ngā ngaru miihini he ngaru e hiahia ana ki tētahi reo hei horapa. Kāore i rite ki ngā ngaru hikohiko, ka taea te horapa mā roto i te korehau, me haere ngā ngaru miihini mā roto i tētahi reo pērā i te hau, te wai, te rauemi totoka rānei. Ka matapakihia e tēnei tuhinga te whakamāramatanga o ngā ngaru miihini, ngā tātai e pā ana ki ngā ngaru miihini, me ngā momo ngaru miihini, me ngā tauira.
Te Mārama ki ngā Ngaru Ā-Mīhini
He ngaru miihini he raruraru e horapa ana i roto i tētahi reo mā te whakawhiti pūngao mai i tētahi pūwāhi ki tētahi atu, me te kore e puta he nekehanga tuturu o te papatipu o te reo. Ka taea e ēnei ngaru te horapa i roto i ngā totoka, ngā wai, ngā hau rānei. Ko te tukanga horapa o ngā ngaru miihini ko te wiri o ngā matūriki o te reo huri noa i ō rātou tūranga taurite.
Ko ngā tauira noa o ngā ngaru miihini ko ngā ngaru oro, ngā ngaru wai, me ngā ngaru i runga i te aho wiri.
Ngā Tātai Ngaru Mīhini
He maha ngā tātai taketake e whakamahia whānuitia ana i roto i te tātaritanga ngaru ā-pūkaha. Anei ētahi o ngā tātai matua:
1. Whārite Ngaru
Ko te whārite whānui mō te ngaru haere ko:
\[ y(x, t) = A \sin(kx – \omegat + \phi) \]
Kei hea:
– Ko te y(x, t) te tūranga o te matūriki reo i te tūranga x me te wā t
– Ko te \( A \) te kaha o te ngaru (te rahi mōrahi o te wiri o ngā matūriki reo),
– Ko te tau ngaru te \( k \) e tautuhia ana ko \( k = \frac{2\pi}{\lambda} \),
– Ko te auau koki te \( \omega \) e tautuhia ana ko \( \omega = 2\pi f \),
– Ko te roanga ngaru te \( \lambda \),
– Ko te auau o te ngaru te \( f \),
– Ko \( \phi \) te wāhanga tīmatanga o te ngaru.
2. Te Tere o te Ngaru
Ko te tere horapa o te ngaru (\( v \)) ko:
\[ v = \lambda f \]
Kei hea:
– ko te tere o te ngaru te \( v \),
– Ko te roanga ngaru te \( \lambda \),
– Ko te auau o te ngaru ko \( f \).
3. Wā me te Auautanga
Ko te wā (\( T \)) te wā e hiahiatia ana mō te huringa katoa o te wiri, ā, ko te auau (\( f \)) te maha o ngā huringa ia hekona:
\[ T = \frac{1}{f} \]
4. Te Ture a Hooke (Mō ngā Ngaru i runga i te Aho, i te Puna rānei)
Ka tutuki te kaha whakaora i runga i te puna wiri, i te aho rānei, i te Ture a Hooke:
\[ F = -kx \]
Kei hea:
– Ko te kaha whakaora te \( F \),
– Ko te pūmau puna, ko te pakari rānei o te reo, ko \( k \)
– Ko te \( x \) te nekehanga mai i te tūranga taurite.
Ngā Momo Ngaru Ā-Mīhini
Ka taea te whakarōpū i ngā ngaru miihini i runga i te ahunga horapa me te wiri o ngā matūriki o te reo. Ko ētahi momo ngaru miihini e whai ake nei:
1. Ngā Ngaru Roa
I roto i ngā ngaru roa, ka oioi ngā matūriki o te reo i te ahunga o te horapa o te ngaru. Ko te tauira tino kitea o te ngaru roa ko te ngaru oro. Ina haere te ngaru oro i roto i te hau, ka oioi ngā matūriki hau ki mua, ki muri i te ahunga o te horapa o te ngaru, ka puta he rohe pēhi me te whakawhāiti.
Tātai Ngaru Roa
He rite tonu te whārite whānui mō ngā ngaru roa ki te whārite whānui o ngā ngaru, engari me ngā wiri o ngā matūriki e whakarara ana ki te ahunga horapa:
\[ y(x, t) = A \sin(kx – \omegat + \phi) \]
2. Ngā Ngaru Whakawhiti
I roto i ngā ngaru whakawhiti, ka oioi ngā matūriki o te reo i te ahunga o te horapa o te ngaru. Ko ngā tauira noa o ngā ngaru whakawhiti ko ngā ngaru i runga i te aho wiri, ngā ngaru rānei i runga i te mata o te wai. Ina wiri te aho ki runga, ki raro, ka horapa ngā ngaru i te taha o te aho me ngā oioi matūriki e poutū ana ki te ahunga o te horapa.
Tātai Ngaru Whakawhiti
Ko te whārite whānui mō te ngaru whakawhiti ko:
\[ y(x, t) = A \sin(kx – \omegat + \phi) \]
3. Ngā Ngaru o te Mata
Ka puta ngā ngaru mata i te hononga i waenganui i ngā momo pāpāho e rua, pērā i te wai me te hau. He wāhanga roa, he wāhanga whakawhiti hoki ō ngā ngaru mata. Ko te tauira tino noa o te ngaru mata ko te ngaru wai. Ka neke ngā matūriki i runga i te mata o te wai i ngā ara porowhita i te horapa o te ngaru mata.
Tātai Ngaru Mata
He uaua ake te tātai mō ngā ngaru mata nā te mea he huinga o te nekehanga roa me te nekehanga whakawhiti. Heoi anō, ka taea tonu te whakamahi i te āhua taketake o te whārite ngaru hei whakaahua i te nekehanga wiri o te matūriki:
\[ y(x, t) = A \sin(kx – \omegat + \phi) \]
4. Ngā Ngaru Tūmau
Ka puta he ngaru tūmau ina tūtaki ngā ngaru e rua o te auau me te kaha kotahi e haere ana i ngā ahunga rerekē. Kāore ēnei ngaru e horapa, engari ka hanga he tauira tūmau me ngā pona me ngā antinopu. Ko tētahi tauira o te ngaru tūmau ko te wiri o te aho kitā e wiri ana.
Tātai Ngaru Tūmau
Ko te whārite mō te ngaru tū ko te hua o te taupatupatu o ngā ngaru haere e rua e neke ana i ngā ahunga rerekē:
\[ y(x, t) = 2A \sin(kx) \cos(\omegat) \]
Kei hea:
– Ko te \( 2A \) te kaha mōrahi o te ngaru tūmau,
– Ka whakaahuahia e \( \sin(kx) \) te tohatoha ā-wāhi o ngā pūnga me ngā tapa,
– E whakaahua ana a \( \cos(\omega t) \) i ngā wiri o te wā.
Ngā Tauira me ngā Whakamahinga o ngā Ngaru Ā-Mīhini
Ngā Ngaru Oro
Ko ngā ngaru oro he ngaru roa e rere ana i roto i tētahi reo pērā i te hau, te wai, ngā mea totoka rānei. E whakamahia ana ngā ngaru oro i roto i ngā whakawhitiwhiti kōrero, i te rongoā (ultrasound), me te hangarau sonar.
Ngā Ngaru i runga i te Aho
He tauira ngā ngaru whakawhiti i runga i te aho. Ka kitea ēnei ngaru i roto i ngā taonga puoro pērā i te kitā, i te vaiorine rānei, ka wiri ngā aho hei whakaputa oro.
Ngā Ngaru Wai
Ko ngā ngaru he ngaru mata e kitea ana i roto i ngā moana, i ngā roto, me ngā roto. Ka pā ēnei ngaru ki te whakatere kaipuke me ngā mahi whakangahau pēnei i te he'e nalu.
Ngā Ngaru Ru
Ko ngā ngaru rū whenua he ngaru e haere ana i roto i te whenua nā ngā rū whenua, nā ngā pahūtanga puia rānei. Ka taea e ēnei ngaru te whakaroa (ngaru-P) te whakahuri rānei (ngaru-S) ā, he mea nui ki ngā rangahau matawhenua me te whakaiti i ngā āhuatanga kino.
Whakamutunga
He mea nui ngā ngaru miihini i roto i te ahupūngao e pā ana ki te horapa o te pūngao mā roto i tētahi reo. Mā te mārama ki te whakamāramatanga, ngā tātai, me ngā momo ngaru miihini, ka taea e tātou te maioha ki ō rātou whakamahinga maha i roto i te oranga o ia rā me te hangarau. Mai i ngā ngaru oro ki ngā ngaru ru whenua, kei te whai wāhi tonu ngā ngaru miihini ki ngā momo mara o te pūtaiao me te hangarau.
