Poikittaiset aallon ominaisuudet ja esimerkit



poikittaiset aallot ovat ne, joissa värähtely tapahtuu suunnassa, joka on kohtisuorassa aallon etenemissuuntaan nähden. Päinvastoin, pitkittäiset aallot ovat aaltoja, joissa siirtyminen väliaineen läpi tapahtuu samaan suuntaan, jossa aallon siirtymä tapahtuu..

On muistettava, että aallot etenevät väliaineen kautta sen aiheuttaman värähtelyn vuoksi mainitun väliaineen hiukkasissa. Sitten aallon etenemissuunta voi olla yhdensuuntainen tai kohtisuorassa suunnassa, jossa hiukkaset värisevät. Siksi poikittaisten ja pitkittäisten aaltojen välinen ero on merkitty.

Tyypillisin esimerkki poikittaisaallosta on pyöreät aallot, jotka kulkevat veden pinnan läpi, kun kivi heitetään. Poikittaiset aallot ovat sähkömagneettisia aaltoja sekä valoa. Mitä tulee sähkömagneettisiin aaltoihin, on olemassa erityinen tapaus, että hiukkasilla ei ole tärinää, koska se tapahtuu muilla aaltoilla.

Ne ovat kuitenkin poikittaisia ​​aaltoja, koska näihin aaltoihin liittyvät sähkö- ja magneettikentät ovat kohtisuorassa aallon etenemissuuntaan. Muita esimerkkejä poikittaisaalloista ovat aallot, jotka lähetetään pitkin merkkijonoa ja S-aaltoja tai sekundaarisia seismisiä aaltoja.

indeksi

  • 1 Ominaisuudet
    • 1.1 Aallon amplitudi (A)
    • 1.2 Aallonpituus (λ)
    • 1.3 Aika (T)
    • 1.4 Taajuus (f)
    • 1.5 Aallon etenemisnopeus (v)
  • 2 Esimerkkejä
    • 2.1 Sähkömagneettiset aallot
    • 2.2 Poikittaiset aallot vedessä
    • 2.3 Aalto köyden päällä
  • 3 Viitteet

piirteet

Aalloilla, olivatpa ne poikittaisia ​​tai pitkittäisiä, on joukko ominaisuuksia, jotka määrittävät ne. Yleensä aallon tärkeimmät ominaisuudet ovat seuraavat:

Aallon amplitudi (A)

Se määritellään aallon kauimpana olevan pisteen ja sen tasapainopisteen välillä. Koska se on pituus, se mitataan pituusyksiköinä (mitataan yleensä metreinä).

Aallonpituus (λ)

Se on määritelty etäisyydeksi (yleensä mitattuna metreinä), joka kulkee häiriön avulla tietyllä aikavälillä.

Tätä etäisyyttä mitataan esimerkiksi kahden peräkkäisen harjanteen välillä (harjanteet ovat kauimpana pisteestä aallon yläosan tasapainotilasta) tai myös kahden laakson välillä (piste kauimpana tasapainoasemasta). aallon pohja).

Voit kuitenkin todella mitata kahden saman peräkkäisen pisteen pistettä.

Aika (T)

Se määritellään ajanjaksoksi (yleensä mitattuna sekunteina), jonka aalto vie läpi koko syklin tai värähtelyn. Se voitaisiin myös määritellä ajanjaksoksi, jonka aallon kuluminen vie sen aallonpituuden vastaavan matkan.

Taajuus (f)

Se määritellään ajanjakson, yleensä yhden sekunnin, esiintyvien värähtelyiden lukumääränä. Tällä tavoin, kun aikaa mitataan sekunteina, taajuus mitataan Hertz (Hz). Taajuus lasketaan tavallisesti jaksosta seuraavan kaavan avulla:

f = 1 / T

Aallon etenemisnopeus (v)

Se on nopeus, jolla aalto levittää (aallon energia) väliaineen avulla. Se mitataan yleensä metreinä sekunnissa (m / s). Esimerkiksi sähkömagneettiset aallot etenevät valon nopeudella.

Etenemisnopeus voidaan laskea aallonpituudesta ja jaksosta tai taajuudesta.

V = λ / T = λ f

Tai yksinkertaisesti jakaa aallon kulkeman matkan tietyn ajan:

v = s / t

esimerkit

Sähkömagneettiset aallot

Sähkömagneettiset aallot ovat tärkeimpiä poikittaisten aaltojen tapauksia. Eräs sähkömagneettisen säteilyn ominaispiirre on se, että toisin kuin mekaaniset aallot, jotka vaativat keinoja levittää, eivät vaadi keinoja levittää ja tehdä niin tyhjiössä.

Tämä ei tarkoita, että mekaanisen (fyysisen) väliaineen läpi ei ole sähkömagneettisia aaltoja. Jotkin poikittaiset aallot ovat mekaanisia aaltoja, koska ne tarvitsevat fyysisen väliaineen niiden levittämiseksi. Näitä poikittaisia ​​mekaanisia aaltoja kutsutaan T-aaltoiksi tai leikkausaaltoiksi.

Lisäksi, kuten jo edellä mainittiin, sähkömagneettiset aallot etenevät valon nopeudella, joka tyhjiön tapauksessa on luokkaa 3 ∙ 10 8 m / s.

Esimerkki sähkömagneettisesta aallosta on näkyvää valoa, joka on sähkömagneettinen säteily, jonka aallonpituudet ovat 400 - 700 nm.

Poikittaiset aallot vedessä

Erittäin tyypillinen ja hyvin graafinen poikittainen aalto on silloin, kun kivi (tai jokin muu esine) heitetään veteen. Kun näin tapahtuu, muodostetaan pyöreitä aaltoja, jotka etenevät paikasta, jossa kivi on osunut veteen (tai aallon keskipisteeseen).

Näiden aaltojen havainnointi antaa ymmärtää, miten vedessä tapahtuvan värähtelyn suunta on kohtisuorassa aallon siirtymissuuntaan nähden..

Tämä on parhaiten havaittavissa, jos poiju sijaitsee lähellä iskukohtaa. Poiju nousee ja laskeutuu pystysuunnassa, kun aallon rintamalla saapuvat, jotka liikkuvat vaakasuunnassa.

Monimutkaisempi on aaltojen liikkuminen meressä. Sen liikkuminen ei koske pelkästään poikittaisten aaltojen tutkimista vaan myös vesivirtojen kiertoa aaltojen kulkiessa. Siksi veden todellista liikkuvuutta merillä ja valtamerissä ei voida vähentää vain yksinkertaiseen harmoniseen liikkeeseen.

Aalto köydellä

Kuten aiemmin on jo sanottu, toinen tavallinen poikittaisen aallon tapaus on värähtelyn siirtäminen köyden avulla.

Näiden aaltojen kohdalla nopeus, jolla aalto leviää venytetyn merkkijonon läpi, määräytyy merkkijonon jännityksen ja merkkijonon pituusyksikköä kohti. Siten aallon nopeus lasketaan seuraavasta ilmaisusta:

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

Tässä yhtälössä T on köyden kireys, m sen massa ja L köyden pituus.

viittaukset

  1. Poikittainen aalto (n.d.). Wikipediassa. Haettu 21. huhtikuuta 2018 osoitteesta es.wikipedia.org.
  2. Sähkömagneettinen säteily (n.d.). Wikipediassa. Haettu 21. huhtikuuta 2018 osoitteesta es.wikipedia.org.
  3. Poikittainen aalto (n.d.). Wikipediassa. Haettu 21. huhtikuuta 2018 osoitteesta en.wikipedia.org.
  4. Fidalgo Sánchez, José Antonio (2005). Fysiikka ja kemia. everest
  5. David C. Cassidy, Gerald James Holton, Floyd James Rutherford (2002). Fysiikan ymmärtäminen. Birkhäuser.
  6. Ranskan, A.P. (1971). Tärinä ja aallot (M.I.T. Johdantofysiikan sarja). Nelson Thornes.