Характеристики и примери за напречни вълни



на напречни вълни са тези, при които трептенето се извършва в посока, перпендикулярна на посоката на разпространение на вълната. Напротив, надлъжните вълни са вълните, в които се премества през средата в същата посока, в която се извършва изместването на вълната..

Трябва да се помни, че вълните се разпространяват през средата поради вибрациите, които причиняват в частиците на споменатата среда. Тогава посоката на разпространение на вълната може да бъде успоредна или перпендикулярна на посоката, в която вибрират частиците. Следователно се отбелязва разликата между напречните и надлъжните вълни.

Най-типичният пример за напречна вълна са кръговите вълни, които се разпространяват по повърхността на водата, когато се хвърля камък. Напречните вълни са електромагнитни вълни, както и светлина. Що се отнася до електромагнитните вълни, има конкретен случай, че няма вибрации на частици, както се случва в други вълни.

Въпреки това, те са напречни вълни, защото електрическите и магнитните полета, свързани с тези вълни, са перпендикулярни на посоката на разпространение на вълната. Други примери за напречни вълни са вълни, които се предават по низ и S вълни или вторични сеизмични вълни.

индекс

  • 1 Характеристики
    • 1.1 Амплитуда на вълната (А)
    • 1.2 Дължина на вълната (λ)
    • 1.3 Период (T)
    • 1.4 Честота (f)
    • 1.5 Скорост на разпространение на вълната (v)
  • 2 Примери
    • 2.1 Електромагнитни вълни
    • 2.2 Напречни вълни във вода
    • 2.3 Въртене на въже
  • 3 Препратки

функции

Вълните, независимо дали са напречни или надлъжни, имат редица характеристики, които ги определят. Най-важните характеристики на една вълна са тези, обяснени по-долу:

Амплитуда на вълната (А)

Определя се като разстоянието между точката, която е най-отдалечена от вълната и нейната точка на равновесие. Тъй като е дължина, тя се измерва в единици за дължина (обикновено измерени в метри).

Дължина на вълната (λ)

Определя се като разстояние (обикновено измерено в метри), пропътувано от смущение в даден интервал от време.

Това разстояние се измерва, например, между две последователни хребети (хребетите са най-далечната точка от равновесното положение в горната част на вълната), или също така между две долини (най-отдалечената от равновесното положение в дъното на вълната) последователно.

Въпреки това, наистина можете да измерите между две последователни точки на вълната, които са в една и съща фаза.

Период (T)

Тя се дефинира като времето (обикновено измерено в секунди), което вълната трябва да премине през пълен цикъл или колебание. Може също да се дефинира като времето, необходимо на една вълна да премине на разстояние, еквивалентно на неговата дължина на вълната.

Честота (f)

Той се определя като броя на трептенията, които се случват за единица време, обикновено една секунда. По този начин, когато времето се измерва в секунди (s), честотата се измерва в херц (Hz). Честотата обикновено се изчислява от периода чрез следната формула:

f = 1 / T

Скорост на разпространение на вълната (v)

Това е скоростта, с която вълната се разпространява (енергията на вълната) от средата. Обикновено се измерва в метри в секунда (m / s). Например, електромагнитните вълни се разпространяват със скоростта на светлината.

Скоростта на разпространение може да се изчисли от дължината на вълната и периода или честотата.

V = λ / T = λ f

Или просто разделяне на изминатото от вълната разстояние за определено време:

v = s / t

Примери

Електромагнитни вълни

Електромагнитните вълни са най-важният случай на напречни вълни. Особена характеристика на електромагнитното излъчване е, че за разлика от механичните вълни, които изискват средства, чрез които да се разпространяват, не се изисква средство за разпространение и може да го направи във вакуум.

Това не означава, че няма електромагнитни вълни, движещи се през механична (физическа) среда. Някои напречни вълни са механични вълни, тъй като те изискват физическа среда за тяхното разпространение. Тези напречни механични вълни се наричат ​​T вълни или срязващи вълни.

В допълнение, както вече бе споменато по-горе, електромагнитните вълни се разпространяват със скоростта на светлината, която в случай на вакуум е от порядъка на 3 ∙ 10 8 m / s.

Пример за електромагнитна вълна е видимата светлина, която е електромагнитно излъчване, чиито дължини на вълните са между 400 и 700 nm.

Напречни вълни във водата

Много типична и много графична напречна вълна е случаят, когато камък (или друг предмет) се хвърля във водата. Когато това се случи, се произвеждат кръгови вълни, които се разпространяват от мястото, където камъкът е ударил водата (или фокуса на вълната).

Наблюдението на тези вълни позволява да се прецени как посоката на вибрациите, която се осъществява във водата, е перпендикулярна на посоката на изместване на вълната..

Това се наблюдава най-добре, ако шамандурата е разположена близо до точката на удара. Буйът се изкачва и спуска вертикално, когато пристигат вълнови фронтове, които се движат хоризонтално.

По-сложно е движението на вълните в океана. Неговото движение включва не само изучаването на напречните вълни, но и циркулацията на водните течения, когато вълните преминават. Следователно реалното движение на водата в моретата и океаните не може да бъде ограничено само до едно хармонично движение.

Вълна на въже

Както вече беше казано по-рано, друг обичаен случай на напречна вълна е изместването на вибрация от въжето.

За тези вълни скоростта, с която вълната се разпространява през опънатата струна, се определя от напрежението на струната и масата на единица дължина на струната. Така скоростта на вълната се изчислява от следния израз:

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

В това уравнение Т е напрежението на въжето, m неговата маса и L дължината на въжето.

препратки

  1. Напречна вълна (n.d.). В Уикипедия. Възстановен на 21 април 2018 г. от es.wikipedia.org.
  2. Електромагнитно излъчване (n.d.). В Уикипедия. Възстановен на 21 април 2018 г. от es.wikipedia.org.
  3. Напречна вълна (n.d.). В Уикипедия. Възстановен на 21 април 2018 г. от en.wikipedia.org.
  4. Фидалго Санчес, Хосе Антонио (2005). Физика и химия. Еверест
  5. Дейвид С. Касиди, Джералд Джеймс Холтън, Флойд Джеймс Ръдърфорд (2002). Разбиране на физиката. Birkhauser.
  6. Френски, A.P. (1971). Вибрации и вълни (M.I.T.. Нелсън Торн.