Značajke i primjeri poprečnih valova



poprečni valovi su oni u kojima se oscilacija odvija u smjeru okomitom na smjer širenja vala. Naprotiv, uzdužni valovi su valovi u kojima se pomicanje kroz medij odvija u istom smjeru u kojem dolazi do pomicanja vala..

Valja imati na umu da se valovi šire kroz medij zahvaljujući vibracijama koje uzrokuju u česticama navedenog medija. Zatim, smjer širenja vala može biti paralelan ili okomit na smjer u kojem čestice vibriraju. Stoga je označena razlika između poprečnih i uzdužnih valova.

Najtipičniji primjer poprečnog vala su kružni valovi koji se šire po površini vode kada se kamen baca. Poprečni valovi su elektromagnetski valovi kao i svjetlost. Što se tiče elektromagnetskih valova, postoji poseban slučaj da nema vibracija čestica kao što se događa u drugim valovima.

Čak i tako, oni su poprečni valovi jer su električna i magnetska polja povezana s tim valovima okomita na smjer širenja vala. Drugi primjeri poprečnih valova su valovi koji se prenose uzduž niza i S valova ili sekundarnih seizmičkih valova.

indeks

  • 1 Značajke
    • 1.1 Valna amplituda (A)
    • 1.2 Valna duljina (λ)
    • 1.3 Razdoblje (T)
    • 1.4 Frekvencija (f)
    • 1.5 Brzina širenja vala (v)
  • 2 Primjeri
    • 2.1 Elektromagnetski valovi
    • 2.2 Poprečni valovi u vodi
    • 2.3 Vrtite uže
  • 3 Reference

značajke

Valovi, bilo transverzalni ili uzdužni, imaju niz karakteristika koje ih određuju. Općenito, najvažnije značajke valova su one koje su objašnjene u nastavku:

Valna amplituda (A)

Definira se kao udaljenost između točke koja je najdalje od vala i njezine točke ravnoteže. Budući da je dužina, mjeri se u jedinicama duljine (obično se mjeri u metrima).

Valna duljina (λ)

Definira se kao udaljenost (obično mjerena u metrima) kojom se u određenom vremenskom intervalu prenosi poremećaj.

Ta se udaljenost mjeri, na primjer, između dva uzastopna grebena (grebeni su najudaljenija točka od ravnotežnog položaja u gornjem dijelu vala), ili također između dvije doline (točka najudaljenija od ravnotežnog položaja u dnu vala) uzastopno.

Međutim, zaista možete izmjeriti bilo koje dvije uzastopne točke vala koje su u istoj fazi.

Razdoblje (T)

Definira se kao vrijeme (obično mjereno u sekundama) koje val treba proći kroz cijeli ciklus ili oscilaciju. Može se definirati i kao vrijeme koje val treba prijeći na udaljenost jednaku valnoj duljini.

Frekvencija (f)

Definira se kao broj oscilacija koje se javljaju u jedinici vremena, obično jedna sekunda. Na taj način, kada se vrijeme mjeri u sekundama (s), frekvencija se mjeri u Hertz (Hz). Učestalost se obično izračunava iz razdoblja pomoću sljedeće formule:

f = 1 / T

Brzina širenja valova (v)

To je brzina kojom se medij širi (energija vala). Obično se mjeri u metrima u sekundi (m / s). Na primjer, elektromagnetski valovi se šire brzinom svjetlosti.

Brzina širenja može se izračunati iz valne duljine i razdoblja ili frekvencije.

V = λ / T = λ f

Ili jednostavno podijeliti udaljenost koju je val prešao u određeno vrijeme:

v = s / t

Primjeri

Elektromagnetski valovi

Elektromagnetski valovi su najvažniji slučaj transverzalnih valova. Posebna karakteristika elektromagnetskog zračenja je da, za razliku od mehaničkih valova koji zahtijevaju način širenja, ne zahtijevaju sredstva za razmnožavanje i to mogu učiniti u vakuumu.

To ne znači da nema elektromagnetskih valova koji se kreću kroz mehanički (fizički) medij. Neki poprečni valovi su mehanički valovi jer zahtijevaju fizički medij za njihovo širenje. Ti poprečni mehanički valovi nazivaju se T-valovi ili valovi smicanja.

Osim toga, kao što je već spomenuto, elektromagnetski valovi se šire brzinom svjetlosti koja je u slučaju vakuuma reda veličine 3 ∙ 10 8 m / s.

Primjer elektromagnetskog vala je vidljiva svjetlost koja je elektromagnetsko zračenje čije su valne duljine između 400 i 700 nm.

Poprečni valovi u vodi

Vrlo tipičan i vrlo grafički poprečni val je slučaj kada se kamen (ili bilo koji drugi predmet) baca u vodu. Kada se to dogodi, nastaju kružni valovi koji se šire od mjesta gdje je kamen pogodio vodu (ili fokus vala).

Promatranje tih valova omogućuje da se shvati kako je smjer vibracija koje se odvijaju u vodi okomit na smjer pomaka vala.

To se najbolje može vidjeti ako se plutača nalazi u blizini mjesta udara. Plutača se uzdiže i spušta okomito kako stižu fronte valova, koje se kreću horizontalno.

Složeniji je kretanje valova u oceanu. Njezino kretanje uključuje ne samo proučavanje poprečnih valova, već i cirkulaciju vodenih struja kada valovi prolaze. Stoga se stvarno kretanje vode u morima i oceanima ne može svesti samo na jednostavno harmonijsko kretanje.

Vrtite uže

Kao što je već prije rečeno, uobičajeni slučaj poprečnog vala je pomicanje vibracije užetom.

Za te valove brzina kojom se val širi kroz rastegnuti konopac određena je napetošću niza i mase po jedinici duljine niza. Tako se brzina vala izračunava iz sljedećeg izraza:

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

U ovoj jednadžbi T je napetost užeta, m njegova masa i L duljina užeta.

reference

  1. Poprečni val (n.d.). U Wikipediji. Preuzeto 21. travnja 2018. s es.wikipedia.org.
  2. Elektromagnetsko zračenje (n.d.). U Wikipediji. Preuzeto 21. travnja 2018. s es.wikipedia.org.
  3. Poprečni val (n.d.). U Wikipediji. Preuzeto 21. travnja 2018. s en.wikipedia.org.
  4. Fidalgo Sánchez, José Antonio (2005). Fizika i kemija. Everest
  5. David C. Cassidy, Gerald James Holton, Floyd James Rutherford (2002.). Razumijevanje fizike. Birkhauser.
  6. Francuski, A.P. (1971). Vibracije i valovi (M.I.T. Uvodni niz fizike). Nelson Thornes.