Tverrgående og langsgående bølger, forskjellen?

Fenomener relatert til vibrasjoner, lyder og bølger forekommer ofte rundt oss. Bare si vibrasjonene fra et jordskjelv, lyden av fugler som kvitrer og bølgene av sjøvann. I denne diskusjonen vil vi bli kjent videre med det siste fenomenet, nemlig bølger.

Så, hva menes med bølger? Bølger er vibrasjoner som forplanter seg. For eksempel binder et barn enden av et tau til en tregren. Da vibrerer barnet den andre enden av tauet opp og ned regelmessig. Det kan sees at vibrasjonene over tid forplanter seg langs tauet til det når enden av tauet som er bundet og danner en bølge.

Fra denne illustrasjonen får vi definisjonen at forplantningen av en vibrasjon kalles en bølge.

Den ideelle formen for en bølge vil følge den sinusformede bevegelsen. Bortsett fra elektromagnetisk stråling, og muligens gravitasjonsstråling, som kan bevege seg gjennom et vakuum, eksisterer det også bølger i et medium (som på grunn av endring i form kan produsere en fjærkraft) der de kan bevege seg og kan bevege energi fra ett sted til et annet uten å forårsake partiklene i mediet. flytte permanent; det vil si at det ikke er noen massebevegelse.

Et medium er lineært hvis de forskjellige bølgene på et gitt punkt i mediet kan legges sammen; begrenset hvis den er begrenset, ellers kalles den "uendelig"; uniform hvis deres fysiske egenskaper ikke endres på forskjellige punkter; isotropisk hvis deres fysiske egenskaper er "de samme" i forskjellige retninger.

Basert på forplantningsretningen og vibrasjonsretningen, er bølgene gruppert i to typer, nemlig tverrgående bølger og langsgående bølger.

Tverrgående bølger

Tverrgående bølger er bølger hvis forplantningsretning er vinkelrett på vibrasjonsretningen.

For eksempel vibrerer et barn et tau som ender i et tre slik at det dannes bølger på tauet som vist. Det kan sees at bølgene som dannes på tauet er tverrbølger, hvor forplantningsretningen er vinkelrett på vibrasjonsretningen.

tverrbølger

Tverrbølger forekommer vanligvis i elastiske faste stoffer; oscillasjon i dette tilfellet er bevegelsen av en fast partikkel vekk fra sin avslappede posisjon, i retningen vinkelrett på forplantningen av bølgen. Siden forskyvningen tilsvarer den lokale skjærdeformasjonen av materialet, kalles tverrbølgen av denne egenskapen en skjærbølge. I seismologi kalles skjærbølger også sekundære bølger eller S-bølger.

(Les også: Forstå forskjellen mellom vibrasjon og bølger)

Det er flere eksempler på tverrbølger, inkludert bølger på tau og lysbølger.

Langsgående bølger

I motsetning til tverrbølger er langsgående bølger bølger hvis forplantningsretning er parallell med vibrasjonsretningen.

For eksempel er en fjær med den ene enden horisontalt bundet i likevekt. Deretter trekkes den og frigjøres, og forårsaker vibrasjoner og bølger om våren. Det kan sees at bølgen dannet på fjæren er en langsgående bølge hvor forplantningsretningen er parallell med vibrasjonsretningen.

langsgående bølger

Langsgående bølger inkluderer lydbølger (vibrasjoner i trykk, partikkelforskyvning og partikkelhastighet forplantet i et elastisk medium) og seismiske P-bølger (skapt av jordskjelv og eksplosjoner). I en langsgående bølge er forskyvningen av media parallell med bølgenes forplantning. Bølger langs et strukket Slinky-spill, hvor avstanden mellom spolene øker og avtar, er en god visualisering, og står i kontrast til de stående bølgene langs de tverrgående oscillerende gitarstrenger.

Det er flere eksempler på langsgående bølger, inkludert bølger i fjærer og lydbølger.