Funktioner og eksempler på tværgående bølger



den tværgående bølger er dem, hvor oscillationen opstår i en retning vinkelret på bølgeformens retning. Tværtimod er longitudinale bølger de bølger, hvor forskydningen gennem mediet forekommer i samme retning, hvor forskydningen af ​​bølgen sker..

Det skal huskes, at bølger forplantes gennem et medium på grund af de vibrationer, de forårsager i partiklernes partikler. Derefter kan udbredelsesretningen af ​​en bølge være parallel eller vinkelret på den retning, hvori partiklerne vibrere. Derfor er sondringen mellem tværgående og langsgående bølger markeret.

Det mest typiske eksempel på en tværgående bølge er de cirkulære bølger, der formeres gennem vandets overflade, når en sten kastes. Tværgående bølger er elektromagnetiske bølger såvel som lys. Hvad angår elektromagnetiske bølger, er der en særlig sag, at der ikke er vibrationer af partikler, som det sker i andre bølger.

Ikke desto mindre er de tværgående bølger, fordi de elektriske og magnetiske felter, der er forbundet med disse bølger, er vinkelret på udbredelsesretningen af ​​bølgen. Andre eksempler på tværgående bølger er bølger, der overføres langs en streng og S-bølger eller sekundære seismiske bølger.

indeks

  • 1 kendetegn
    • 1.1 Bølgeamplitude (A)
    • 1,2 bølgelængde (λ)
    • 1.3 Periode (T)
    • 1,4 Frekvens (f)
    • 1.5 Udbredelse af bølgen (v)
  • 2 Eksempler
    • 2.1 Elektromagnetiske bølger
    • 2.2 Transversale bølger i vand
    • 2.3 Bølge på et reb
  • 3 referencer

funktioner

Bølgerne, enten tværgående eller langsgående, har en række egenskaber, der bestemmer dem. Generelt er de vigtigste karakteristika ved en bølge de forklarede nedenfor:

Bølgeamplitude (A)

Det er defineret som afstanden mellem punktet længst fra en bølge og dens ligevægtspunkt. Da den er en længde, måles den i længdeenheder (normalt målt i meter).

Bølgelængde (λ)

Det defineres som afstanden (normalt målt i meter), der er rejst af en forstyrrelse i et givet tidsinterval.

Denne afstand måles for eksempel mellem to på hinanden følgende højder (højderne er det fjerneste punkt fra ligevægtspositionen i den øvre del af bølgen) eller også mellem to dale (punkt længst fra ligevægtspositionen i bunden af ​​bølgen) successivt.

Du kan dog virkelig måle mellem to successive punkter i den bølge, der er i samme fase.

Periode (T)

Det defineres som den tid (normalt målt i sekunder), som en bølge tager for at rejse gennem en komplet cyklus eller oscillation. Det kan også defineres som den tid det tager en bølge at rejse en afstand svarende til dens bølgelængde.

Frekvens (f)

Det er defineret som antallet af oscillationer, der forekommer i en tidsenhed, normalt et sekund. På denne måde måles frekvensen i Hertz (Hz), når tiden måles i sekunder / sekunder. Frekvensen beregnes normalt fra perioden ved hjælp af følgende formel:

f = 1 / T

Wave udbredelse hastighed (v)

Det er den hastighed, hvorpå bølgen udbreder (bølgens energi) med et medium. Det måles normalt i meter per sekund (m / s). For eksempel formerer elektromagnetiske bølger sig ved lysets hastighed.

Forplantningshastigheden kan beregnes ud fra bølgelængden og perioden eller frekvensen.

V = λ / T = λ f

Eller simpelthen dividere den afstand, som bølgen rejste i en vis tid:

v = s / t

eksempler

Elektromagnetiske bølger

Elektromagnetiske bølger er det vigtigste tilfælde af tværgående bølger. Et særligt kendetegn ved elektromagnetisk stråling er, at i modsætning til mekaniske bølger, som kræver et middel til at sprede sig, ikke kræver et middel til udbredelse og kan gøre det i et vakuum.

Dette betyder ikke, at der ikke er elektromagnetiske bølger, der bevæger sig gennem et mekanisk (fysisk) medium. Nogle tværgående bølger er mekaniske bølger, da de kræver et fysisk medium til deres udbredelse. Disse tværgående mekaniske bølger hedder T-bølger eller skærebølger.

Desuden udbreder elektromagnetiske bølger som nævnt ovenfor lysets hastighed, som i tilfælde af vakuum er af størrelsesordenen 3 × 10 8 m / s.

Et eksempel på elektromagnetisk bølge er synligt lys, hvilket er elektromagnetisk stråling, hvis bølgelængder er mellem 400 og 700 nm.

Transversale bølger i vandet

En meget typisk og meget grafisk tværgående bølge er tilfældet, når en sten (eller et hvilket som helst andet objekt) smides i vandet. Når dette sker, produceres der cirkulære bølger, der formerer sig fra det sted, hvor stenen har ramt vandet (eller bølgeens fokus).

Observationen af ​​disse bølger tillader at sætte pris på, hvordan retningen af ​​den vibration, der finder sted i vandet, er vinkelret på bevægelsesretningen af ​​bølgen.

Dette overholdes bedst, hvis en bøje er placeret i nærheden af ​​slagpunktet. Bøjningen stiger og falder lodret, når bølgefrontene ankommer, som bevæger sig vandret.

Mere kompliceret er bevægelsen af ​​bølgerne i havet. Dens bevægelse involverer ikke kun undersøgelsen af ​​tværgående bølger, men også cirkulationen af ​​vandstrømme, når bølgerne passerer. Derfor kan den reelle bevægelse af vand i havene og oceanerne ikke kun reduceres til en simpel harmonisk bevægelse.

Bølge på et reb

Som tidligere nævnt er et andet sædvanligt tilfælde af tværgående bølge forskydningen af ​​en vibration af et reb.

For disse bølger bestemmes den hastighed, hvorpå bølgen formidler gennem den strakte streng, af strengenes spænding og massen pr. Længdeenhedens længde. Således beregnes bølgens hastighed ud fra følgende udtryk:

V = (T / m / L) 1/2

I denne ligning er T spændingen af ​​rebet, m dens masse og L længden af ​​rebet.

referencer

  1. Tværgående bølge (n.d.). I Wikipedia. Hentet den 21. april 2018, fra es.wikipedia.org.
  2. Elektromagnetisk stråling (n.d.). I Wikipedia. Hentet den 21. april 2018, fra es.wikipedia.org.
  3. Tværgående bølge (n.d.). I Wikipedia. Hentet den 21. april 2018, fra en.wikipedia.org.
  4. Fidalgo Sánchez, José Antonio (2005). Fysik og kemi. Everest
  5. David C. Cassidy, Gerald James Holton, Floyd James Rutherford (2002). Forståelse fysik. Birkhäuser.
  6. Fransk, A.P. (1971). Vibrationer og bølger (M.I.T. Introduktionsfysik serie). Nelson Thornes.