Fala krzyżowa

Wyjaśniamy, jakie są fale poprzeczne, ich cechy i kilka przykładów

Części i kształt fali poprzecznej

Co to są fale poprzeczne?

Fale krzyżowe Są te, w których oscylacja występuje w kierunku prostopadłym do kierunku propagacji fali. Przeciwnie, fale wzdłużne są falami, w których przemieszczenie przez pożywkę występuje w tym samym kierunku, w którym wytwarzane jest przemieszczenie fali.

Fale rozprzestrzeniają się przez medium pod wibracjami, które powodują w cząstkach wspomnianego ośrodka. Następnie kierunek propagacji fali może być równolegle lub prostopadły do ​​kierunku, w którym wibrują cząsteczki. Dlatego oznaczono rozróżnienie między falami poprzecznymi i podłużnymi.

Najbardziej typowa fala poprzeczna. Fale elektromagnetyczne, takie jak światło, są również falami poprzecznymi. Jeśli chodzi o fale elektromagnetyczne, istnieje szczególny przypadek, że nie ma wibracji cząstek, jak to się dzieje w innych falach.

Mimo to są fale poprzeczne, ponieważ pola elektryczne i magnetyczne związane z tymi falami są prostopadłe do kierunku propagacji fali. Innymi przykładami fal poprzecznych są fale przenoszone wzdłuż liny i wtórnych fal sejsmicznych.

Charakterystyka fal krzyżowych

Różnice między falami poprzecznymi a falami podłużnymi

Fale, zarówno poprzeczne, jak i podłużne, mają szereg cech, które je determinują. Zasadniczo najważniejsze cechy fali są te wyjaśnione poniżej:

Amplituda falowa (a)

Jest zdefiniowany jako odległość między punktem najdalszym od fali a jej punktem równowagi. Ponieważ ma długość, jest mierzona w jednostkach długości (zwykle mierzona w metrach).

Może ci służyć: przepływ pola elektrycznego

Długość fali (λ)

Jest zdefiniowany jako odległość (normalnie mierzona w metrach) przemieszczana przez zakłócenie w określonym przedziale czasowym.

Odległość ta jest mierzona, na przykład między dwoma kolejnymi grzbietami (grzbiety są najdalej od pozycji równowagi w górnej części fali) lub między dwiema dolinami (punkt najlepiej od pozycji równowagi w dolnej fali).

Można go jednak naprawdę zmierzyć między dwoma kolejnymi punktami fali, które są w tej samej fazie.

Koniec dyskusji)

Jest zdefiniowany jako czas (zwykle mierzony w sekundach), który wymaga fali, aby przejść do pełnego cyklu lub oscylację. Można go również zdefiniować jako czas zajmowany przez falę w celu przemieszczenia odległości równoważnej jej długości fali.

Częstotliwość (f)

Jest zdefiniowany jako ilość oscylacji, które występują w jednostce czasu, zwykle sekunda. W ten sposób, gdy czas mierzy się w sekundach (S), częstotliwość jest mierzona w Hertz (Hz). Częstotliwość jest zwykle obliczana na podstawie okresu za pomocą następującego wzoru:

F = 1/t

Prędkość propagacji fali (v)

Jest to prędkość, z jaką rozprzestrzenia się fala (energia fali) w środku. Zwykle mierzy się w metrach na sekundę (M/s). Na przykład fale elektromagnetyczne rozłożone z prędkością światła.

Prędkość propagacji można obliczyć na podstawie długości fali i okresu lub częstotliwości.

V = λ / t = λ f

Może ci służyć: biofizyka: historia, jakie badania, zastosowania, pojęcia, metody

Lub po prostu podzielenie odległości przebywającej przez falę w określonym czasie:

v = s / t

Crest and Valley

Grzebień jest najwyższym punktem, do którego osiągają fala i najniższy punkt.

Linia równowagi

Linia, w której nie ma oscylacji fali.

Przykłady fal poprzecznych

Fale elektromagnetyczne

Fala elektromagnetyczna

Fale elektromagnetyczne są najważniejszym przypadkiem fal krzyżowych. Szczególną cechą promieniowania elektromagnetycznego jest to, że w przeciwieństwie do fal mechanicznych, które wymagają środków do rozprzestrzeniania się, nie wymagają środków do rozprzestrzeniania się i mogą to zrobić w próżni.

Nie oznacza to, że nie ma fal elektromagnetycznych, które poruszają się przez środek mechaniczny (fizyczny). Niektóre fale poprzeczne są falami mechanicznymi, ponieważ wymagają fizycznych środków do ich propagacji. Te poprzeczne fale mechaniczne nazywane są falami t lub cut.

Ponadto fale elektromagnetyczne propagują się z prędkością światła, które w przypadku próżni jest rzędu 3 ∙ 10 ⁸ SM.

Przykładem fali elektromagnetycznej jest światło widzialne, czyli promieniowanie elektromagnetyczne, którego długości fali wynosi od 400 do 700 nm.

Fale poprzeczne w wodzie

Fale falowe

Bardzo typowy i bardzo graficzny przypadek fali poprzecznej jest ten, który występuje, gdy kamień (lub jakikolwiek inny obiekt) zostaje wrzucony do wody. Kiedy tak się stanie, wytwarzane są fale okrągłe, które rozprzestrzeniają się z miejsca, w którym kamień wpłynął na wodę (lub fala fali).

Obserwacja tych fal pozwala nam docenić, w jaki sposób kierunek wibracji, który ma miejsce w wodzie, jest prostopadły do ​​kierunku przesunięcia fali.

Może ci służyć: Układ słoneczny: planety, cechy, pochodzenie, ewolucja

Lepiej jest to zaobserwować, jeśli boja znajduje się w pobliżu punktu uderzenia. Boja wznosi się i schodzi pionowo wraz z nadchodzą fronty falowe, które poruszają się poziomo.

Bardziej skomplikowane jest ruch fal w oceanie. Jego ruch implikuje nie tylko badanie fal poprzecznych, ale także krążenie prądów wodnych, gdy fale mijają. Dlatego prawdziwego ruchu wody na morzach i oceanach nie można jedynie sprowadzić się do prostego ruchu harmonicznego.

Falować na linie

Innym powszechnym przypadkiem fali poprzecznej jest przemieszczenie wibracji linowej.

W przypadku tych fal prędkość rozprzestrzeniająca się fala po rozciągniętej linie zależy od napięcia liny i ciasta na jednostkę długości sznurka. Zatem prędkość fali jest obliczana na podstawie następującego wyrażenia:

V = (t / m / l) ^1/2

W tym równaniu t jest napięcie liny, m jego masy i długości liny.

Bibliografia

1. Fala krzyżowa (n.D.).  W Wikipedii. Odzyskane z ES.Wikipedia.org.
2. Promieniowanie elektromagnetyczne (n.D.).  W Wikipedii. Odzyskane z ES.Wikipedia.org.
3. Trans.D.).  W Wikipedii. Odzyskane z.Wikipedia.org.
4. Fidalgo Sánchez, José Antonio (2005). Fizyka i chemia. Everest
5. David c. Cassidy, Gerald James Holton, Floyd James Rutherford (2002). Niedocenianie fizyki. Birkhäuser.
6. Francuski, a.P. (1971). Wibruje i fale (m.Siema.T. Seria fizyki wprowadzającej). Nelson Thornes.