Vlastnosti a príklady priečnych vĺn



priečne vlny sú tie, v ktorých k oscilácii dochádza v smere kolmom na smer šírenia vlny. Naopak, pozdĺžne vlny sú vlny, v ktorých dochádza k posunu médiom v rovnakom smere, v ktorom dochádza k posunu vlny..

Je potrebné pripomenúť, že vlny sa šíria prostredníctvom média vplyvom vibrácií, ktoré spôsobujú v časticiach uvedeného média. Potom môže byť smer šírenia vlny rovnobežný alebo kolmý na smer, v ktorom častice vibrujú. Preto je vyznačený rozdiel medzi priečnymi a pozdĺžnymi vlnami.

Najtypickejším príkladom priečnej vlny sú kruhové vlny, ktoré sa šíria povrchom vody, keď je kameň hodený. Priečne vlny sú elektromagnetické vlny, ako aj svetlo. Čo sa týka elektromagnetických vĺn, existuje konkrétny prípad, že nedochádza k vibráciám častíc, ako sa to deje v iných vlnách.

Napriek tomu sú to priečne vlny, pretože elektrické a magnetické polia spojené s týmito vlnami sú kolmé na smer šírenia vlny. Ďalšími príkladmi priečnych vĺn sú vlny, ktoré sa prenášajú pozdĺž reťazca a S vlny alebo sekundárnych seizmických vĺn.

index

  • 1 Charakteristiky
    • 1,1 amplitúda vlny (A)
    • 1.2 Vlnová dĺžka (λ)
    • 1.3 Obdobie (T)
    • 1.4 Frekvencia (f)
    • 1.5 Rýchlosť šírenia vlny (v)
  • 2 Príklady
    • 2.1 Elektromagnetické vlny
    • 2.2 Priečne vlny vo vode
    • 2.3 Vlna na lane
  • 3 Odkazy

rysy

Vlny, či už priečne alebo pozdĺžne, majú rad vlastností, ktoré ich určujú. Všeobecne sú najdôležitejšie charakteristiky vlny uvedené nižšie:

Amplitúda vlny (A)

Je definovaná ako vzdialenosť medzi bodom najvzdialenejším od vlny a bodom rovnováhy. Keďže ide o dĺžku, meria sa v jednotkách dĺžky (zvyčajne meraných v metroch).

Vlnová dĺžka (λ)

Je definovaná ako vzdialenosť (obyčajne meraná v metroch) prejdená poruchou v danom časovom intervale.

Táto vzdialenosť sa meria napríklad medzi dvoma po sebe nasledujúcimi hrebeňmi (hrebene sú najvzdialenejším bodom od rovnovážnej polohy v hornej časti vlny), alebo tiež medzi dvomi údoliami (najďalej od rovnovážnej polohy v oblasti dna vlny).

Môžete však skutočne merať medzi dvomi nasledujúcimi bodmi vlny, ktoré sú v rovnakej fáze.

Obdobie (T)

Je definovaný ako čas (zvyčajne meraný v sekundách), ktorý vlna prechádza celým cyklom alebo osciláciou. To by mohlo byť tiež definované ako čas, ktorý trvá vlnu prejsť vzdialenosť ekvivalentnú jeho vlnovej dĺžky.

Frekvencia (f)

Je definovaný ako počet oscilácií, ktoré sa vyskytujú v časovej jednotke, zvyčajne jednej sekunde. Keď sa čas meria v sekundách, frekvencia sa meria v Hz (Hz). Frekvencia sa zvyčajne vypočíta z obdobia pomocou tohto vzorca: \ t

f = 1 / T

Rýchlosť šírenia vĺn (v)

Je to rýchlosť, ktorou sa vlna šíri (energia vlny) médiom. Zvyčajne sa meria v metroch za sekundu (m / s). Napríklad elektromagnetické vlny sa šíria rýchlosťou svetla.

Rýchlosť šírenia sa môže vypočítať z vlnovej dĺžky a periódy alebo frekvencie.

V = λ / T = λ f

Alebo jednoducho rozdelenie vzdialenosti prejdenej vlnou v určitom čase:

v = s / t

Príklady

Elektromagnetické vlny

Elektromagnetické vlny sú najdôležitejším prípadom priečnych vĺn. Zvláštnou vlastnosťou elektromagnetického žiarenia je, že na rozdiel od mechanických vĺn, ktoré vyžadujú prostriedky na šírenie, nevyžadujú prostriedky na šírenie a môžu tak urobiť vo vákuu.

To však neznamená, že sa cez mechanické (fyzické) médium nevyskytujú žiadne elektromagnetické vlny. Niektoré priečne vlny sú mechanické vlny, pretože na ich propagáciu vyžadujú fyzické médium. Tieto priečne mechanické vlny sa nazývajú T vlny alebo šmykové vlny.

Okrem toho, ako už bolo uvedené vyššie, elektromagnetické vlny sa šíria rýchlosťou svetla, ktorá je v prípade vákua rádovo 3 ∙ 10 8 m / s.

Príkladom elektromagnetickej vlny je viditeľné svetlo, ktorým je elektromagnetické žiarenie, ktorého vlnové dĺžky sú medzi 400 a 700 nm.

Priečne vlny vo vode

Veľmi typická a veľmi grafická priečna vlna je prípad, keď sa do vody vrhá kameň (alebo akýkoľvek iný predmet). Keď sa to stane, vytvárajú sa kruhové vlny, ktoré sa šíria z miesta, kde kameň zasiahol vodu (alebo ohnisko vlny)..

Pozorovanie týchto vĺn umožňuje oceniť, ako je smer vibrácií, ktorý sa odohráva vo vode, kolmý na smer posunu vlny..

To je najlepšie pozorovať, ak sa bóje nachádza v blízkosti bodu nárazu. Bója stúpa a klesá vertikálne, keď prichádzajú vlnové čely, ktoré sa pohybujú horizontálne.

Zložitejšie je pohyb vĺn v oceáne. Jeho pohyb zahŕňa nielen štúdium priečnych vĺn, ale aj cirkuláciu vodných prúdov, keď vlny prechádzajú. Skutočný pohyb vody v moriach a oceánoch preto nemožno znížiť len na jednoduchý harmonický pohyb.

Vlna na lane

Ako už bolo uvedené vyššie, ďalším obvyklým prípadom priečnej vlny je posun vibrácie lanom.

Pre tieto vlny je rýchlosť, ktorou sa vlna šíri cez napnutú strunu, určená napätím struny a hmotnosťou na dĺžku struny. Rýchlosť vlny sa teda vypočíta z nasledujúceho výrazu:

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

V tejto rovnici T je napätie lana, jeho hmotnosť a L dĺžka lana.

referencie

  1. Priečna vlna (n.d.). Vo Wikipédii. Získané dňa 21. apríla 2018, z es.wikipedia.org.
  2. Elektromagnetické žiarenie (n.d.). Vo Wikipédii. Získané dňa 21. apríla 2018, z es.wikipedia.org.
  3. Priečna vlna (n.d.). Vo Wikipédii. Získané dňa 21. apríla 2018, z en.wikipedia.org.
  4. Fidalgo Sánchez, José Antonio (2005). Fyzika a chémia. everest
  5. David C. Cassidy, Gerald James Holton, Floyd James Rutherford (2002). Pochopenie fyziky. Birkhäuser.
  6. Francúzština, A.P. (1971). Vibrácie a vlny (M.I.T. Úvodná séria fyziky). Nelson Thornes.