Aparte de la onda sinusoidal, ¿existen otras formas de onda que puedan considerarse como que aparecen comúnmente en la naturaleza?

Question

Estoy familiarizado con la onda sinusoidal de ser algo que se puede utilizar para modelar muchos tipos de oscilación en la naturaleza (y la forma en que varias ondas sinusoidales puede ser visto como la suma de producir complejas la repetición de formas de onda, a la teorema de Fourier).

Sin embargo, yo estoy luchando para pensar en cualquier otra formas de onda que pueden ser asociados con los fenómenos de la naturaleza. Hay, o no la sinusoide stand alone como la base de la 'forma' de la mayoría de los de origen natural cíclico de los fenómenos?

(Para dar otra perspectiva a mi pregunta - cuando se trata de valores estáticos, hay varios conocidos constantes matemáticas tales como pi, e, La unidad imaginaria i, la proporción áurea φ - pero ¿hay algún conocido matemático o físico ciclo de formas, aparte de la sinusoide?)

Answer 1

El ciclo de fricción adherente da lugar a una forma de onda de diente de sierra, que es no senoidal, aunque se puede construir a partir de una serie de ondas sinusoidales por superposición.

Answer 2

Sin embargo, estoy luchando para pensar en otras formas de onda que puedan estar asociadas con fenómenos en la naturaleza.

El movimiento de un péndulo ordinario de longitud $L$ es cíclico, pero no sinusoidal (solo es aproximadamente sinusoidal para ángulos pequeños). El movimiento exacto no sinusoidal se rige por la ecuación no lineal: $$ \ frac {d ^ 2 \ theta} {dt ^ 2} = - \ frac {g} {L} \ sin (\ theta) $$

Answer 3

Sin embargo, yo estoy luchando para pensar en cualquier otra forma de ondas que puede ser asociados con los fenómenos de la naturaleza

Este ha sido conseguir un poco de atención recientemente.

Crédito de la imagen

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A partir de los comentarios:

Que se parece a una onda sinusoidal, aunque? Simplemente tiene su amplitud y la frecuencia cambiando con el tiempo.

Desde el artículo de la Wikipedia de la onda Sinusoidal:

Una onda sinusoidal o de la sinusoide es una curva matemática que describe un suave oscilación periódica.

Pero el movimiento en órbita espiral onda no periódica - no describe una suave oscilación periódica.

Answer 4

Las Funciones de Bessel fueron las primeras cosas parecidas a las olas que se nos ocurren. Entre muchas otras cosas, estos son los modos de vibración de una membrana circular, por lo que los tambores como timbales nunca suenan a la perfección.

Tomar una visión liberal de "formas de onda" permitiría funciones de onda de electrones en materia cotidiana (s, p, d, "orbitales" atómicos, excitaciones, enlaces covalentes, etc.)

Answer 5

Los géiseres, como por ejemplo Old Faithful en el parque nacional de Yellowstone, entran en erupción en ciclos que parecen seguir una forma de onda cuadrada de frecuencia y amplitud variable. Incluso cuando trazamos la altura de la columna de agua en lugar de un patrón de encendido / apagado binario, todavía es cuadrada, con una velocidad de giro impresionante.

http://www.geyserstudy.org/geyser.aspx?pGeyserNo=OLDFAITHFUL