Dwarse golf

2287
Jonah Lester
Dwarse golf
Onderdelen en vorm van een transversale golf

Wat zijn schuifgolven?

De transversale golven zijn die waarin de oscillatie plaatsvindt in een richting loodrecht op de voortplantingsrichting van de golf. Daarentegen zijn longitudinale golven golven waarbij de verplaatsing door het medium in dezelfde richting plaatsvindt als de verplaatsing van de golf..

Er moet aan worden herinnerd dat golven zich door een medium voortplanten als gevolg van de trillingen die ze veroorzaken in de deeltjes van dat medium. De voortplantingsrichting van een golf kan dus parallel of loodrecht zijn op de richting waarin de deeltjes trillen. Om deze reden wordt onderscheid gemaakt tussen transversale en longitudinale golven..

Het meest typische voorbeeld van een transversale golf zijn de cirkelvormige golven die zich voortplanten over het wateroppervlak wanneer een steen wordt gegooid. Elektromagnetische golven zoals licht zijn ook transversale golven. Met betrekking tot elektromagnetische golven is het zo dat er geen trilling van deeltjes is zoals bij andere golven.

Toch zijn het transversale golven omdat de elektrische en magnetische velden die bij deze golven horen, loodrecht staan ​​op de voortplantingsrichting van de golf. Andere voorbeelden van transversale golven zijn golven die worden uitgezonden langs een string en S-golven of secundaire seismische golven..

Kenmerken van schuifgolven

Verschillen tussen transversale golven en longitudinale golven

De golven, of ze nu transversaal of longitudinaal zijn, hebben een reeks kenmerken die ze bepalen. Over het algemeen zijn de belangrijkste kenmerken van een golf de volgende:

Golfamplitude (A)

Het wordt gedefinieerd als de afstand tussen het verste punt van een golf en het evenwichtspunt. Omdat het een lengte is, wordt het gemeten in lengte-eenheden (meestal gemeten in meters).

Golflengte (λ)

Het wordt gedefinieerd als de afstand (meestal gemeten in meters) afgelegd door een storing in een bepaald tijdsinterval.

Deze afstand wordt bijvoorbeeld gemeten tussen twee opeenvolgende pieken (de pieken zijn het verste punt van de evenwichtspositie bovenaan de golf), of ook tussen twee dalen (het verste punt van de evenwichtspositie in de bodem van de golf). ) opeenvolgende.

U kunt echter in feite meten tussen twee opeenvolgende punten op de golf die zich in dezelfde fase bevinden..

Periode (T)

Het wordt gedefinieerd als de tijd (meestal gemeten in seconden) die een golf nodig heeft om een ​​volledige cyclus of oscillatie te doorlopen. Het kan ook worden gedefinieerd als de tijd die een golf nodig heeft om een ​​afstand af te leggen die equivalent is aan zijn golflengte.

Frequentie (f)

Het wordt gedefinieerd als het aantal oscillaties dat optreedt in een tijdseenheid, meestal een seconde. Dus wanneer de tijd wordt gemeten in seconden (s), wordt de frequentie gemeten in Hertz (Hz). De frequentie wordt normaal berekend uit de periode met behulp van de volgende formule:

f = 1 / T

Golfvoortplantingssnelheid (v)

Het is de snelheid waarmee de golf (de energie van de golf) zich voortplant door een medium. Het wordt meestal gemeten in meters per seconde (m / s). Elektromagnetische golven reizen bijvoorbeeld met de snelheid van het licht.

Voortplantingssnelheid kan worden berekend uit golflengte en periode of frequentie.

V = λ / T = λ f

Of simpelweg de afstand die de golf in een bepaalde tijd heeft afgelegd, delen:

v = s / t

Voorbeelden van schuifgolven

Elektromagnetische golven

Elektromagnetische golf

Elektromagnetische golven zijn het belangrijkste geval van schuifgolven. Een bijzonder kenmerk van elektromagnetische straling is dat, in tegenstelling tot mechanische golven die een medium nodig hebben om zich doorheen te planten, ze geen medium nodig hebben om zich voort te planten en dit in een vacuüm kunnen doen..

Dit betekent niet dat er geen elektromagnetische golven door een mechanisch (fysiek) medium reizen. Sommige transversale golven zijn mechanische golven, omdat ze een fysiek medium nodig hebben voor hun voortplanting. Deze transversale mechanische golven worden T-golven of schuifgolven genoemd..

Bovendien planten elektromagnetische golven zich voort met de lichtsnelheid, die in het geval van vacuüm in de orde van grootte van 3 ∙ 10 is. 8 Mevrouw.

Een voorbeeld van een elektromagnetische golf is zichtbaar licht, dat is elektromagnetische straling met een golflengte tussen 400 en 700 nm..

Dwarsgolven in het water

Rimpelingen in het water

Een heel typisch en zeer grafisch geval van een transversale golf is het geval dat optreedt wanneer een steen (of een ander object) in het water wordt gegooid. Wanneer dit gebeurt, worden cirkelvormige golven geproduceerd die zich voortplanten vanaf de plaats waar de steen het water heeft geraakt (of het brandpunt van de golf).

Door deze golven te observeren, kunnen we begrijpen hoe de richting van de trilling die in het water plaatsvindt, loodrecht staat op de bewegingsrichting van de golf..

Dit is het beste te zien als een boei dichtbij het impactpunt is geplaatst. De boei gaat verticaal omhoog en omlaag als de golffronten arriveren, die horizontaal bewegen.

Gecompliceerder is de beweging van de golven in de oceaan. De beweging ervan omvat niet alleen de studie van transversale golven, maar ook de circulatie van waterstromen wanneer de golven passeren. Daarom kan de werkelijke beweging van water in de zeeën en oceanen niet alleen worden teruggebracht tot een simpele harmonische beweging..

Zwaai aan een touw

Een ander veel voorkomend geval van een transversale golf is de verplaatsing van een trilling door een snaar.

Voor deze golven wordt de snelheid waarmee de golf langs de gestrekte snaar beweegt, bepaald door de spanning in de snaar en de massa per lengte-eenheid van de snaar. De snelheid van de golf wordt dus berekend op basis van de volgende uitdrukking:

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

In deze vergelijking is T de spanning van de snaar, m zijn massa en L de lengte van de snaar.

Referenties

  1. Transversale golf (n.d.). Op Wikipedia. Opgehaald van es.wikipedia.org.
  2. Elektromagnetische straling (n.d.). Op Wikipedia. Opgehaald van es.wikipedia.org.
  3. Transversale golf (n.d.). Op Wikipedia. Opgehaald van en.wikipedia.org.
  4. Fidalgo Sánchez, José Antonio (2005). Natuurkunde en scheikunde. Everest
  5. David C.Cassidy, Gerald James Holton, Floyd James Rutherford (2002). Fysica begrijpen. Birkhäuser.
  6. Frans, A.P. (1971). Trillingen en golven (M.I.T. Inleidende natuurkunde-serie). Nelson Thornes.

Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.