НАПРЕЧНА ВЪЛНА: ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПРИМЕРИ - ФИЗИЧЕСКИ - 2025

На вълните напречни са тези, в които трептенията настъпва в посока, перпендикулярна на посоката на разпространение на вълната. За разлика от това надлъжните вълни са вълни, при които изместването през средата става в същата посока като изместването на вълната.

Трябва да се помни, че вълните се разпространяват през среда благодарение на вибрациите, които причиняват в частиците на споменатата среда. Така посоката на разпространение на една вълна може да бъде успоредна или перпендикулярна на посоката, в която частиците вибрират. Следователно се прави разграничение между напречни и надлъжни вълни.

Най-типичният пример за напречна вълна са кръговите вълни, които се разпространяват по повърхността на водата при хвърляне на камък. Електромагнитните вълни като светлина също са напречни вълни. Що се отнася до електромагнитните вълни, конкретният случай е, че няма вибрации на частици, както има при други вълни.

Въпреки това, те са напречни вълни, защото електрическите и магнитните полета, свързани с тези вълни, са перпендикулярни на посоката на разпространение на вълната. Други примери на срязващи вълни са вълни, които се предават по низ и S вълни или вторични сеизмични вълни.

характеристики

Вълните, независимо дали са напречни или надлъжни, имат поредица от характеристики, които ги определят. Като цяло, най-важните характеристики на една вълна са тези, които са обяснени по-долу:

Амплитуда на вълната (A)

Определя се като разстоянието между най-отдалечената точка на една вълна и нейната равновесна точка. Тъй като е дължина, тя се измерва в единици с дължина (обикновено се измерва в метри).

Дължина на вълната (λ)

Определя се като разстоянието (обикновено се измерва в метри), изминато от смущение в даден интервал от време.

Това разстояние се измерва например между два последователни върха (върховете са най-отдалечената точка от равновесното положение в горната част на вълната), или също така между две долини (най-отдалечената точка от положението на равновесие при дъното на вълната) последователни.

Всъщност можете да измервате между две последователни точки на вълната, които са в една и съща фаза.

Период (T)

Определя се като времето (обикновено се измерва в секунди), че е необходима вълна за преминаване през пълен цикъл или трептене. Той може също да бъде определен като времето, което една вълна отнема, за да измине разстояние, еквивалентно на дължината на вълната.

Честота (f)

Определя се като броя на трептенията, които се появяват за единица време, обикновено една секунда. По този начин, когато времето се измерва в секунди (s), честотата се измерва в Hertz (Hz). Обикновено честотата се изчислява от периода по следната формула:

f = 1 / T

Скорост на разпространение на вълната (v)

Това е скоростта, с която вълната (енергията на вълната) се разпространява през среда. Обикновено се измерва в метри в секунда (m / s). Например електромагнитните вълни пътуват със скоростта на светлината.

Скоростта на разпространение може да се изчисли от дължината на вълната и периода или честотата.

V = λ / T = λ f

Или просто да разделите разстоянието, изминато от вълната за определено време:

v = s / t

Примери

Електромагнитни вълни

Електромагнитните вълни са най-важният случай на срязващи вълни. Особена характеристика на електромагнитното излъчване е, че противно на механичните вълни, които изискват среда, за да се разпространява през тях, те не се нуждаят от среда за разпространение и могат да го направят във вакуум.

Това не означава, че няма електромагнитни вълни, пътуващи през механична (физическа) среда. Някои напречни вълни са механични вълни, тъй като за тяхното разпространение им е необходима физическа среда. Тези напречни механични вълни се наричат ​​Т вълни или срязващи вълни.

Освен това, както вече беше споменато по-горе, електромагнитните вълни се разпространяват със скоростта на светлината, която в случай на вакуум е от порядъка на 3 ∙ 10 ⁸ m / s.

Пример за електромагнитна вълна е видимата светлина, която е електромагнитно излъчване, чиито дължини на вълната са между 400 и 700 nm.

Напречни вълни във водата

Много типичен и много графичен случай на напречна вълна е този, който възниква при хвърляне на камък (или който и да е друг предмет) във водата. Когато това се случи, се получават кръгови вълни, които се разпространяват от мястото, където камъкът е ударил водата (или от фокуса на вълната).

Наблюдението на тези вълни ни позволява да оценим как посоката на вибрацията, която се осъществява във водата, е перпендикулярна на посоката на движение на вълната.

Това се вижда най-добре, ако буйът се постави в близост до мястото на удара. Буят се издига и пада вертикално с пристигането на вълновите фронтове, които се движат хоризонтално.

По-сложно е движението на вълните в океана. Неговото движение включва не само изучаването на напречните вълни, но и циркулацията на водните течения, когато вълните преминават. Поради тази причина реалното движение на водата в моретата и океаните не може да се сведе само до обикновено хармонично движение.

Вълна на въже

Както вече споменахме, друг често срещан случай на напречна вълна е изместването на вибрация чрез струна.

За тези вълни скоростта, с която вълната се движи надолу по опъната струна, се определя от напрежението в струната и масата на единица дължина на струната. По този начин скоростта на вълната се изчислява от следния израз:

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

В това уравнение T е напрежението на струната, m неговата маса и L дължината на низа.

Препратки

1. Напречна вълна (nd). В Уикипедия. Произведено на 21 април 2018 г. от es.wikipedia.org.
2. Електромагнитно излъчване (nd). В Уикипедия. Произведено на 21 април 2018 г. от es.wikipedia.org.
3. Напречна вълна (nd). В Уикипедия. Произведено на 21 април 2018 г. от en.wikipedia.org.
4. Фидалго Санчес, Хосе Антонио (2005). Физика и химия. Еверест
5. Дейвид К. Касиди, Джералд Джеймс Холтън, Флойд Джеймс Ръдърфорд (2002). Разбиране на физиката. Birkhauser.
6. Френски, AP (1971). Вибрации и вълни (серия MIT въвеждаща физика). Нелсън Торнес.