Vlastnosti a příklady příčných vln



příčné vlny jsou ty, ve kterých k oscilaci dochází ve směru kolmém ke směru šíření vlny. Naopak podélné vlny jsou vlny, ve kterých dochází k posunu prostředkem ve stejném směru, ve kterém dochází k posunutí vlny..

Je třeba mít na paměti, že vlny se šíří prostřednictvím média v důsledku vibrací, které způsobují v částicích uvedeného média. Potom může být směr šíření vlny rovnoběžný nebo kolmý ke směru, kterým vibrace částic. Proto je vyznačeno rozlišení mezi příčnými a podélnými vlnami.

Nejtypičtějším příkladem příčné vlny jsou kruhové vlny, které se šíří povrchem vody, když je kámen hozen. Příčné vlny jsou elektromagnetické a také světlo. Pokud jde o elektromagnetické vlny, existuje zvláštní případ, že nedochází k vibracím částic, jak se to děje v jiných vlnách.

Přesto jsou to příčné vlny, protože elektrická a magnetická pole spojená s těmito vlnami jsou kolmá na směr šíření vlny. Další příklady příčných vln jsou vlny, které jsou přenášeny podél řetězce a S vln nebo sekundárních seismických vln.

Index

  • 1 Charakteristika
    • 1,1 amplituda vlny (A)
    • 1.2 Vlnová délka (λ)
    • 1.3 Období (T)
    • 1.4 Frekvence (f)
    • 1.5 Rychlost šíření vlny (v)
  • 2 Příklady
    • 2.1 Elektromagnetické vlny
    • 2.2 Příčné vlny ve vodě
    • 2.3 Vlna na laně
  • 3 Odkazy

Vlastnosti

Vlny, ať už příčné nebo podélné, mají řadu charakteristik, které je určují. Obecně platí, že nejdůležitějšími charakteristikami vlny jsou níže uvedené charakteristiky:

Vlnová amplituda (A)

Je definován jako vzdálenost mezi bodem nejvzdálenějším od vlny a bodem rovnováhy. Protože se jedná o délku, měří se v jednotkách délky (obvykle měřeno v metrech)..

Vlnová délka (λ)

Je definován jako vzdálenost (obvykle měřená v metrech), kterou urazí porucha v daném časovém intervalu.

Tato vzdálenost se měří například mezi dvěma po sobě následujícími hřebeny (hřebeny jsou nejvzdálenějším bodem od rovnovážné polohy v horní části vlny), nebo také mezi dvěma údolími (nejvzdálenější bod od rovnovážného postavení v oblasti dna vlny).

Můžete však skutečně měřit mezi dvěma po sobě následujícími body vlny, které jsou ve stejné fázi.

Období (T)

Je definován jako čas (obvykle měřený v sekundách), který vlna potřebuje k průchodu celým cyklem nebo oscilací. To by mohlo také být definováno jako čas to trvá vlnu k cestování vzdálenost ekvivalentní jeho vlnové délce.

Frekvence (f)

Je definován jako počet oscilací, které se vyskytují v jednotce času, obvykle jedné vteřině. Tímto způsobem se při měření času v sekundách (s) měří frekvence v Hz (Hz). Četnost se obvykle vypočítává z období pomocí následujícího vzorce:

f = 1 / T

Rychlost šíření vln (v)

Je to rychlost, při které se vlna šíří (energie vlny) médiem. Obvykle se měří v metrech za sekundu (m / s). Například elektromagnetické vlny se šíří rychlostí světla.

Rychlost šíření lze vypočítat z vlnové délky a periody nebo frekvence.

V = λ / T = λ f

Nebo jednoduše rozdělte vzdálenost, kterou urazí vlna v určitém čase:

v = s / t

Příklady

Elektromagnetické vlny

Elektromagnetické vlny jsou nejdůležitějším případem příčných vln. Zvláštním znakem elektromagnetického záření je, že na rozdíl od mechanických vln, které vyžadují prostředky, kterými se šíří, nevyžadují prostředky k šíření a mohou tak učinit ve vakuu..

To neznamená, že se žádné mechanické elektromagnetické vlny nepohybují mechanickým (fyzickým) médiem. Některé příčné vlny jsou mechanické vlny, protože pro jejich propagaci vyžadují fyzické médium. Tyto příčné mechanické vlny se nazývají T vlny nebo smykové vlny.

Kromě toho, jak již bylo zmíněno výše, elektromagnetické vlny se šíří rychlostí světla, která je v případě vakua řádově 3 ∙ 10 8 m / s.

Příkladem elektromagnetické vlny je viditelné světlo, kterým je elektromagnetické záření, jehož vlnové délky jsou mezi 400 a 700 nm.

Příčné vlny ve vodě

Velmi typická a velmi grafická příčná vlna je případ, kdy je do vody vhozen kámen (nebo jiný předmět). Když se to stane, vytvoří se kruhové vlny, které se šíří z místa, kde kámen zasáhl vodu (nebo ohnisko vlny)..

Pozorování těchto vln umožňuje ocenit, jak je směr vibrací, který se odehrává ve vodě, kolmý ke směru posunutí vlny..

To je nejlépe pozorováno, pokud se bóje nachází v blízkosti bodu nárazu. Bóje stoupá a sestupuje svisle, jak přicházejí vlnová čela, která se pohybují vodorovně.

Komplikovanější je pohyb vln v oceánu. Její pohyb zahrnuje nejen studium příčných vln, ale také cirkulaci vodních proudů při průchodu vln. Skutečný pohyb vody v mořích a oceánech proto nelze omezit pouze na jednoduchý harmonický pohyb.

Vlna na laně

Jak již bylo řečeno dříve, dalším obvyklým případem příčné vlny je přemístění vibrací lanem.

Pro tyto vlny je rychlost, při které se vlna šíří napnutým řetězcem, určena napětím struny a hmotností na délku struny. Rychlost vlny se tedy vypočítá z následujícího výrazu:

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

V této rovnici T je napětí lana, m jeho hmotnost a L délka lana.

Odkazy

  1. Příčná vlna (n.d.). Ve Wikipedii. Získáno 21. dubna 2018, z es.wikipedia.org.
  2. Elektromagnetické záření (n.d.). Ve Wikipedii. Získáno 21. dubna 2018, z es.wikipedia.org.
  3. Příčná vlna (n.d.). Ve Wikipedii. Získáno 21. dubna 2018, z en.wikipedia.org.
  4. Fidalgo Sánchez, José Antonio (2005). Fyzika a chemie. Everest
  5. David C. Cassidy, Gerald James Holton, Floyd James Rutherford (2002). Pochopení fyziky. Birkhäuser.
  6. Francouzština, A.P. (1971). Vibrace a vlny (M.I.T. Úvod do fyziky). Nelson Thornes.