- ominaisuudet
- Aallon amplitudi (A)
- Aallonpituus (λ)
- Aika (T)
- Taajuus (f)
- Aallon etenemisnopeus (v)
- esimerkit
- Elektromagneettiset aallot
- Poikittaisiaallot vedessä
- Aalto köydellä
- Viitteet
Poikittaiset aallot ovat ne, joissa värähtely tapahtuu kohtisuoraan suuntaan aallon etenemissuunnassa. Sitä vastoin pitkittäisaallot ovat aaltoja, joissa siirtymä väliaineen läpi tapahtuu samaan suuntaan kuin aallon siirtymä.
On syytä muistaa, että aallot leviävät väliaineen läpi värähtelyn avulla, jota ne aiheuttavat mainitun väliaineen hiukkasissa. Joten aallon etenemissuunta voi olla yhdensuuntainen tai kohtisuora siihen suuntaan, johon hiukkaset värähtelevät. Siksi poikittais- ja pitkittäisaallot erotetaan toisistaan.
Tyypillisin esimerkki poikittaisaallosta on pyöreät aallot, jotka kulkevat veden pinnan yli, kun kivi heitetään. Sähkömagneettiset aallot, kuten valo, ovat myös poikittaisiaaltoja. Sähkömagneettisten aaltojen suhteen on erityistapaus, että hiukkasissa ei ole tärinää, kuten muissa aalloissa.
Silti ne ovat poikittaisiaaltoja, koska näihin aaltoihin liittyvät sähkö- ja magneettikentät ovat kohtisuorassa aallon etenemissuuntaan nähden. Muita esimerkkejä leikkausaalnoista ovat aallot, jotka siirretään merkkijonoa pitkin ja S-aallot tai sekundaariset seismiset aallot.
ominaisuudet
Aallot, olivatpa ne poikittaisia tai pitkittäisiä, omaavat joukon ominaisuuksia, jotka määrittävät ne. Yleensä aallon tärkeimmät ominaisuudet ovat ne, jotka selitetään alla:
Aallon amplitudi (A)
Se määritellään aallon kauimman pisteen ja sen tasapainopisteen väliseksi etäisyydeksi. Koska se on pituus, se mitataan pituusyksiköinä (yleensä mitataan metreinä).
Aallonpituus (λ)
Se määritellään häiriön kuljettamaksi etäisyydeksi (yleensä mitattu metreinä) tietyllä aikavälillä.
Tämä etäisyys mitataan esimerkiksi kahden peräkkäisen huipun välillä (piikit ovat kauimpana pistettä tasapainotilasta aallon yläosassa) tai myös kahden laakson välillä (kaukana piste tasapainon kohdasta aallon pohja) peräkkäin.
Voit tosiasiallisesti mitata minkä tahansa kahden peräkkäisen aallon pisteen välillä, jotka ovat samassa vaiheessa.
Aika (T)
Se määritellään ajanjaksona (yleensä mitattu sekunteina), jonka kuluessa aalto käy läpi täydellisen syklin tai värähtelyn. Se voidaan määritellä myös ajaksi, jonka aalto kulkee matkan matkalle, joka vastaa sen aallonpituutta.
Taajuus (f)
Se määritellään värähtelyjen lukumääräksi aikayksikössä, yleensä yhdessä sekunnissa. Siten, kun aikaa mitataan sekunteina (s), taajuus mitataan hertseinä (Hz). Taajuus lasketaan yleensä jaksosta käyttämällä seuraavaa kaavaa:
f = 1 / T
Aallon etenemisnopeus (v)
Se on nopeus, jolla aalto (aallon energia) etenee väliaineen läpi. Se mitataan yleensä metreinä sekunnissa (m / s). Esimerkiksi sähkömagneettiset aallot kulkevat valon nopeudella.
Etenemisnopeus voidaan laskea aallonpituudesta ja ajanjaksosta tai taajuudesta.
V = λ / T = λf
Tai yksinkertaisesti jakamalla aallon kuljettava matka tietyssä ajassa:
v = s / t
esimerkit
Elektromagneettiset aallot
Sähkömagneettiset aallot ovat tärkeimmät tapaukset leikkausaalloissa. Sähkömagneettisen säteilyn erityinen ominaisuus on, että toisin kuin mekaaniset aallot, jotka vaativat väliaineen leviämisen läpi, ne eivät vaadi väliainetta etenemään ja voivat tehdä niin tyhjiössä.
Tämä ei tarkoita, että mekaanisen (fyysisen) väliaineen läpi ei kulje sähkömagneettisia aaltoja. Jotkut poikittaisaallot ovat mekaanisia aaltoja, koska niiden eteneminen vaatii fyysisen väliaineen. Näitä poikittaisia mekaanisia aaltoja kutsutaan T-aaltoiksi tai leikkausaalloiksi.
Lisäksi, kuten edellä jo mainittiin, sähkömagneettiset aallot leviävät valon nopeudella, joka alipaineen tapauksessa on luokkaa 3 x 10 8 m / s.
Esimerkki sähkömagneettisesta aallosta on näkyvä valo, joka on sähkömagneettinen säteily, jonka aallonpituudet ovat välillä 400-700 nm.
Poikittaisiaallot vedessä
Erittäin tyypillinen ja erittäin graafinen tapaus poikittaisaalosta on se, joka tapahtuu, kun kivi (tai mikä tahansa muu esine) heitetään veteen. Kun tämä tapahtuu, syntyy pyöreitä aaltoja, jotka leviävät paikasta, josta kivi on osunut veteen (tai aallon keskittymään).
Näiden aaltojen havaitseminen antaa meille mahdollisuuden ymmärtää kuinka vedessä tapahtuvan värähtelyn suunta on kohtisuorassa aallon liikesuuntaan nähden.
Tämä näkyy parhaiten, jos poiju on sijoitettu lähellä törmäyskohtaa. Poiju nousee ja putoaa pystysuunnassa aallonrintamien saapuessa, jotka liikkuvat vaakatasossa.
Monimutkaisempi on aaltojen liikkuminen valtameressä. Sen liikkumiseen kuuluu paitsi poikittaisiaaltojen tutkiminen, myös vesivirtausten kierto aaltojen ohitse. Tästä syystä todellista veden liikkumista merillä ja valtamerellä ei voida pelkistää pelkästään yksinkertaisella harmonisella liikkeellä.
Aalto köydellä
Kuten jo mainittiin, toinen yleinen tapaus poikittaisessa aallossa on värähtelyn siirtyminen narulla.
Näille aalloille nopeus, jolla aalto kulkee venytetyn narun alas, määräytyy nauhan jännityksen ja jousen massan pituusyksikköä kohti. Siten aallon nopeus lasketaan seuraavasta lausekkeesta:
V = (T / m / L) 1/2
Tässä yhtälössä T on merkkijonon kireys, m sen massa ja L merkkijonon pituus.
Viitteet
- Poikittaisaalto (nd). Wikipediassa. Haettu 21. huhtikuuta 2018, es.wikipedia.org.
- Sähkömagneettinen säteily (toinen). Wikipediassa. Haettu 21. huhtikuuta 2018, es.wikipedia.org.
- Poikittaisaalto (nd). Wikipediassa. Haettu 21. huhtikuuta 2018, en.wikipedia.org.
- Fidalgo Sánchez, José Antonio (2005). Fysiikka ja kemia. everest
- David C. Cassidy, Gerald James Holton, Floyd James Rutherford (2002). Fysiikan ymmärtäminen. Birkhäuser.
- Ranska, AP (1971). Tärinä ja aallot (MIT Fysiikan johdanto-osa). Nelson Thornes.