TVERRBØLGE: KJENNETEGN OG EKSEMPLER - FYSISK - 2024

De tverrgående bølger er de hvor oscillasjonen finner sted i en retning vinkelrett på retningen av bølgeforplantningen. I kontrast er langsgående bølger bølger hvor forskyvningen gjennom mediet skjer i samme retning som bølgenes forskyvning.

Det må huskes at bølger forplanter seg gjennom et medium i kraft av vibrasjonen de forårsaker i partiklene i nevnte medium. Så utbredelsesretningen til en bølge kan være parallell eller vinkelrett på retningen som partiklene vibrerer i. Derfor blir skillet mellom tverrgående og langsgående bølger gjort.

Det mest typiske eksemplet på en tverrbølge er de sirkulære bølgene som forplanter seg over vannets overflate når en stein kastes. Elektromagnetiske bølger som lys er også tverrbølger. Når det gjelder elektromagnetiske bølger, er det det spesielle tilfellet at det ikke er vibrasjoner av partikler som i andre bølger.

Likevel er det tverrgående bølger fordi de elektriske og magnetiske feltene som er forbundet med disse bølgene er vinkelrett på bølgens forplantningsretning. Andre eksempler på skjærbølger er bølger som overføres langs en streng og S-bølger eller sekundære seismiske bølger.

kjennetegn

Bølgene, enten de er tverrgående eller langsgående, har en serie egenskaper som bestemmer dem. Generelt er de viktigste egenskapene til en bølge de som blir forklart nedenfor:

Bølgeamplitude (A)

Det er definert som avstanden mellom det fjerneste punktet til en bølge og dets likevektspunkt. Siden det er en lengde, måles det i lengdenheter (vanligvis målt i meter).

Bølgelengde (λ)

Det er definert som avstanden (vanligvis målt i meter) tilbakelagt av en forstyrrelse i et gitt tidsintervall.

Denne avstanden måles for eksempel mellom to påfølgende topper (toppene er det fjerneste punktet fra likevektsposisjonen på toppen av bølgen), eller også mellom to daler (det fjerneste punktet fra likevektsposisjonen ved bunnen av bølgen) på rad.

Imidlertid kan du faktisk måle mellom to to påfølgende punkter på bølgen som er i samme fase.

Periode (T)

Det er definert som tiden (vanligvis målt i sekunder) at det tar en bølge å gå gjennom en fullstendig syklus eller svingning. Det kan også defineres som tiden det tar en bølge å reise en avstand som tilsvarer bølgelengden.

Frekvens (f)

Det er definert som antall svingninger som oppstår i en tidsenhet, vanligvis ett sekund. Når tiden måles i sekunder, måles frekvens i Hertz (Hz). Frekvensen beregnes normalt fra perioden ved bruk av følgende formel:

f = 1 / T

Bølgeforplantningshastighet (v)

Det er hastigheten som bølgen (bølgenes energi) forplanter seg gjennom et medium. Det måles vanligvis i meter per sekund (m / s). For eksempel reiser elektromagnetiske bølger med lysets hastighet.

Forplantningshastigheten kan beregnes ut fra bølgelengde og periode eller frekvens.

V = λ / T = λ f

Eller bare dele avstanden som bølgen har reist i en viss tid:

v = s / t

eksempler

Elektromagnetiske bølger

Elektromagnetiske bølger er det viktigste tilfellet med skjærbølger. Et spesielt kjennetegn ved elektromagnetisk stråling er at de, i motsetning til mekaniske bølger som krever et medium for å spre seg gjennom, ikke krever et medium for å forplante seg og kan gjøre det i et vakuum.

Dette er ikke å si at det ikke er elektromagnetiske bølger som reiser gjennom et mekanisk (fysisk) medium. Noen tverrbølger er mekaniske bølger, siden de krever et fysisk medium for deres formering. Disse tverrgående mekaniske bølgene kalles T-bølger eller skjærbølger.

Videre, som allerede nevnt ovenfor, elektromagnetiske bølger forplanter seg ved lysets hastighet, som i tilfelle av et vakuum er av størrelsesorden 3 ∙ 10 ⁸ m / sek.

Et eksempel på en elektromagnetisk bølge er synlig lys, som er elektromagnetisk stråling hvis bølgelengder er mellom 400 og 700 nm.

Tverrbølger i vannet

Et veldig typisk og veldig grafisk tilfelle av en tverrbølge er den som oppstår når en stein (eller en hvilken som helst annen gjenstand) kastes i vannet. Når dette skjer produseres sirkulære bølger som forplanter seg fra stedet der steinen har truffet vannet (eller bølgefokusen).

Observasjonen av disse bølgene lar oss sette pris på hvordan vibrasjonsretningen som foregår i vannet er vinkelrett på bølgens bevegelsesretning.

Dette sees best hvis en bøye plasseres i nærheten av påvirkningspunktet. Bøyen reiser seg og faller loddrett når bølgefrontene ankommer, som beveger seg horisontalt.

Mer komplisert er bevegelsen av bølgene i havet. Bevegelsen involverer ikke bare studiet av tverrbølger, men også sirkulasjonen av vannstrømmer når bølgene passerer. Av denne grunn kan den faktiske bevegelsen av vann i havene og havene ikke bare reduseres til en enkel harmonisk bevegelse.

Våg på et tau

Som allerede nevnt, er et annet vanlig tilfelle av en tverrbølge forskyvningen av en vibrasjon med en streng.

For disse bølgene bestemmes hastigheten som bølgen beveger seg nedover den strukkede strengen av spenningen i strengen og massen per lengdeenhet på strengen. Dermed blir bølgens hastighet beregnet ut fra følgende uttrykk:

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

I denne ligningen T er strengen til strengen, m dens masse, og L lengden på strengen.

referanser

1. Tverrbølge (nd). På Wikipedia. Hentet 21. april 2018, fra es.wikipedia.org.
2. Elektromagnetisk stråling (nd). På Wikipedia. Hentet 21. april 2018, fra es.wikipedia.org.
3. Tverrbølge (nd). På Wikipedia. Hentet 21. april 2018, fra en.wikipedia.org.
4. Fidalgo Sánchez, José Antonio (2005). Fysikk og kjemi. Everest
5. David C. Cassidy, Gerald James Holton, Floyd James Rutherford (2002). Forstå fysikk. Birkhauser.
6. French, AP (1971). Vibrasjoner og bølger (MIT Introduksjonsfysikk-serie). Nelson Thornes.