Značilnosti in primeri prečnih valov



The prečne valove so tiste, pri katerih se nihanje pojavi v smeri pravokotno na smer širjenja vala. Nasprotno, vzdolžni valovi so valovi, v katerih poteka premik skozi medij v isti smeri, v kateri poteka premik valovanja..

Ne smemo pozabiti, da se valovi širijo skozi medij zaradi vibracij, ki jih povzročajo v delcih omenjenega medija. Potem je lahko smer širjenja valov vzporedna ali pravokotna na smer, v kateri delci vibrirajo. Zato je označena razlika med prečnih in vzdolžnimi valovi.

Najbolj tipičen primer prečnega vala so krožni valovi, ki se širijo po površini vode, ko se vrže kamen. Prečni valovi so tako elektromagnetna kot tudi svetloba. Kar se tiče elektromagnetnih valov, obstaja poseben primer, da ni vibracij delcev, kot se dogaja v drugih valovih.

Kljub temu so to prečni valovi, ker so električna in magnetna polja, povezana s temi valovi, pravokotna na smer širjenja vala. Drugi primeri prečnih valov so valovi, ki se prenašajo vzdolž niza in S valov ali sekundarnih seizmičnih valov.

Indeks

  • 1 Značilnosti
    • 1.1 Amplituda valovanja (A)
    • 1.2 Valovna dolžina (λ)
    • 1,3 obdobje (T)
    • 1.4 Frekvenca (f)
    • 1.5 Hitrost širjenja vala (v)
  • 2 Primeri
    • 2.1 Elektromagnetni valovi
    • 2.2 Prečni valovi v vodi
    • 2.3 Nagnite se po vrvi
  • 3 Reference

Funkcije

Valovi, prečni ali vzdolžni, imajo vrsto lastnosti, ki jih določajo. Na splošno so najpomembnejše značilnosti valov tiste, ki so razložene spodaj:

Valovna amplituda (A)

Opredeljen je kot razdalja med najbolj oddaljeno točko in njeno točko ravnotežja. Ker je dolžina, se meri v enotah dolžine (običajno se meri v metrih).

Valovna dolžina (λ)

Opredeljen je kot razdalja (običajno izmerjena v metrih), ki jo prenaša motnja v danem časovnem intervalu.

Ta razdalja se meri, na primer, med dvema zaporednima grebenoma (grebeni so najbolj oddaljena od ravnotežnega položaja v zgornjem delu vala) ali pa med dvema dolinama (najbolj oddaljena od ravnotežnega položaja v na dnu vala) zaporedno.

Vendar pa lahko dejansko merite med dvema zaporednima točkama vala, ki sta v isti fazi.

Obdobje (T)

Opredeljen je kot čas (običajno izmerjen v sekundah), ki ga val potrebuje za potovanje skozi celoten cikel ali nihanje. Lahko bi ga definirali tudi kot čas, ki traja val, da potuje na razdaljo, ki je enaka njeni valovni dolžini.

Pogostost (f)

Opredeljen je kot število nihanj, ki se pojavijo v enoti časa, ponavadi eno sekundo. Na ta način se pri merjenju časa v sekundah (frekvencah) frekvenca meri v Hertz (Hz). Pogostost se običajno izračuna iz obdobja z naslednjo formulo:

f = 1 / T

Hitrost širjenja valov (v)

To je hitrost, s katero se medij širi (energija vala). Običajno se meri v metrih na sekundo (m / s). Elektromagnetna valovanja se na primer širijo s svetlobno hitrostjo.

Hitrost širjenja se lahko izračuna iz valovne dolžine in obdobja ali frekvence.

V = λ / T = λ f

Ali pa preprosto delite razdaljo, ki jo prevozi val, v določenem času:

v = s / t

Primeri

Elektromagnetni valovi

Elektromagnetni valovi so najpomembnejši primer prečnih valov. Posebna značilnost elektromagnetnega sevanja je, da v nasprotju z mehanskimi valovi, ki zahtevajo sredstva za širjenje, ne potrebujejo sredstev za razmnoževanje in to lahko storijo v vakuumu..

To ne pomeni, da ne prihaja do elektromagnetnih valov, ki bi se gibali skozi mehanski (fizični) medij. Nekateri prečni valovi so mehanski valovi, saj potrebujejo fizični medij za njihovo širjenje. Ti prečni mehanski valovi se imenujejo T valovi ali strižni valovi.

Poleg tega se elektromagnetna valovanja, kot smo že omenili zgoraj, širijo s hitrostjo svetlobe, ki je v primeru vakuuma reda 3 ∙ 10 8 m / s.

Primer elektromagnetnega vala je vidna svetloba, ki je elektromagnetno sevanje, katerega valovne dolžine so med 400 in 700 nm.

Prečni valovi v vodi

Zelo značilen in zelo grafičen prečni val je primer, ko kamen (ali kateri koli drug predmet) vržemo v vodo. Ko se to zgodi, nastanejo krožni valovi, ki se širijo od mesta, kjer je kamen udaril v vodo (ali žarišča vala)..

Opazovanje teh valov omogoča, da ugotovimo, kako je smer vibracij, ki potekajo v vodi, pravokotna na smer premika vala..

To je najbolje opaziti, če je boja v bližini točke udara. Boja se vzpenja in spušča navpično, ko pridejo valovne fronte, ki se premikajo vodoravno.

Bolj zapleteno je gibanje valov v oceanu. Njegovo gibanje vključuje ne le preučevanje prečnih valov, temveč tudi kroženje vodnih tokov, ko valovi prehajajo. Zato dejanskega gibanja vode v morjih in oceanih ni mogoče omejiti le na preprosto harmonično gibanje.

Zavijte na vrvi

Kot je bilo že povedano, je običajen primer prečnega vala premik vibracij z vrvjo.

Za te valove je hitrost, s katero se val razširja skozi raztegnjeni niz, določena z napetostjo niza in mase na enoto dolžine niza. Tako se hitrost valovanja izračuna iz naslednjega izraza:

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

V tej enačbi je T napetost vrvi, m njena masa in L dolžina vrvi.

Reference

  1. Prečni val (n.d.). V Wikipediji. Pridobljeno 21. aprila 2018 s strani es.wikipedia.org.
  2. Elektromagnetno sevanje (n.d.). V Wikipediji. Pridobljeno 21. aprila 2018 s strani es.wikipedia.org.
  3. Prečni val (n.d.). V Wikipediji. Pridobljeno 21. aprila 2018, z en.wikipedia.org.
  4. Fidalgo Sánchez, José Antonio (2005). Fizika in kemija. Everest
  5. David C. Cassidy, Gerald James Holton, Floyd James Rutherford (2002). Razumevanje fizike. Birkhäuser.
  6. Francoščina, A.P. (1971). Vibracije in valovi (M.I.T. Uvodna serija fizike). Nelson Thornes.