SKERSINĖ BANGA: CHARAKTERISTIKOS IR PAVYZDŽIAI - FIZINIS

Kad skersinės bangos yra tie, kuriuose virpesių vykdo kryptimi statmenai bangų sklidimo kryptimi. Išilginės bangos, priešingai, yra bangos, kurių poslinkis per terpę vyksta ta pačia kryptimi kaip ir bangos poslinkis.

Reikėtų prisiminti, kad bangos sklinda per terpę dėl vibracijos, kurią jos sukelia minėtos terpės dalelėse. Taigi bangos sklidimo kryptis gali būti lygiagreti arba statmena dalelių vibracijos krypčiai. Todėl atskirtos skersinės ir išilginės bangos.

Tipiškiausias skersinės bangos pavyzdys yra žiedinės bangos, kurios sklinda per vandens paviršių, kai metamas akmuo. Elektromagnetinės bangos, kaip ir šviesa, taip pat yra skersinės bangos. Kalbant apie elektromagnetines bangas, dalelių vibracija nėra tokia, kokia yra kitose bangose.

Nepaisant to, jie yra skersinės bangos, nes su šiomis bangomis susiję elektriniai ir magnetiniai laukai yra statmeni bangos sklidimo krypčiai. Kiti šlyties bangų pavyzdžiai yra bangos, perduodamos išilgai stygos, ir S bangos arba antrinės seisminės bangos.

charakteristikos

Bangos, nesvarbu, ar jos yra skersinės, ar išilginės, turi keletą savybių, kurios jas lemia. Apskritai, svarbiausios bangos savybės yra paaiškintos toliau:

Bangos amplitudė (A)

Jis apibrėžiamas kaip atstumas tarp tolimiausio bangos taško ir jo pusiausvyros taško. Kadangi tai yra ilgis, jis matuojamas ilgio vienetais (paprastai matuojamas metrais).

Bangos ilgis (λ)

Jis apibrėžiamas kaip atstumas (paprastai matuojamas metrais), kurį nuvažiavo tam tikru laiko intervalu sutrikimas.

Šis atstumas matuojamas, pavyzdžiui, tarp dviejų vienas po kito einančių smailių (smailės yra toliausias taškas nuo pusiausvyros padėties bangos viršuje), arba taip pat tarp dviejų slėnių (tolimiausias taškas nuo pusiausvyros padėties taške) bangos dugnas) iš eilės.

Tačiau iš tikrųjų galite išmatuoti bet kuriuos du iš eilės bangos taškus, esančius toje pačioje fazėje.

Laikotarpis (T)

Jis apibrėžiamas kaip laikas (paprastai matuojamas sekundėmis), per kurį banga eina per visą ciklą ar svyravimą. Tai taip pat gali būti apibrėžta kaip laikas, per kurį banga nuvažiuoja atstumą, lygų jos bangos ilgiui.

Dažnis (f)

Jis apibūdinamas kaip virpesių, kurie įvyksta per laiko vienetą, paprastai vieną sekundę, skaičius. Taigi, kai laikas matuojamas sekundėmis (s), dažnis matuojamas hercais (Hz). Dažnumas paprastai apskaičiuojamas nuo laikotarpio, naudojant šią formulę:

f = 1 / T

Bangos sklidimo greitis (v)

Tai greitis, kuriuo banga (bangos energija) sklinda per terpę. Paprastai jis matuojamas metrais per sekundę (m / s). Pavyzdžiui, elektromagnetinės bangos sklinda šviesos greičiu.

Propansijos greitis gali būti apskaičiuojamas pagal bangos ilgį ir periodą ar dažnį.

V = λ / T = λ f

Arba tiesiog padalykite bangos nuvažiuotą atstumą per tam tikrą laiką:

v = s / t

Pavyzdžiai

Elektromagnetinės bangos

Elektromagnetinės bangos yra svarbiausias šlyties bangų atvejis. Ypatinga elektromagnetinės spinduliuotės savybė yra ta, kad, priešingai nei mechaninėms bangoms, kurioms terpė prasiskverbia, joms nereikia terpės sklisti ir tai galima padaryti vakuume.

Tai nereiškia, kad nėra elektromagnetinių bangų, einančių per mechaninę (fizinę) terpę. Kai kurios skersinės bangos yra mechaninės bangos, nes joms sklisti reikalinga fizinė terpė. Šios skersinės mechaninės bangos vadinamos T bangomis arba šlyties bangomis.

Be to, kaip jau minėta aukščiau, elektromagnetinės bangos sklinda šviesos greičiu, kuris vakuumo atveju yra maždaug 3 ∙ 10 ⁸ m / s.

Elektromagnetinės bangos pavyzdys yra matoma šviesa, tai yra elektromagnetinė spinduliuotė, kurios bangos ilgis yra tarp 400 ir 700 nm.

Skersinės bangos vandenyje

Labai tipiškas ir labai grafiškas skersinės bangos atvejis yra tas, kuris įvyksta, kai akmuo (ar bet kuris kitas daiktas) yra metamas į vandenį. Kai tai atsitiks, susidaro apskritos bangos, kurios sklinda iš tos vietos, kur akmuo smogė į vandenį (arba bangos židinį).

Šių bangų stebėjimas leidžia įvertinti, kaip vandenyje vykstančios vibracijos kryptis yra statmena bangos judėjimo krypčiai.

Tai geriausiai matoma, jei plūduras pastatytas netoli smūgio vietos. Plūduras pakyla ir krinta vertikaliai, kai ateina bangos frontas, kuris juda horizontaliai.

Sudėtingesnis yra bangų judėjimas vandenyne. Jo judėjimas apima ne tik skersinių bangų tyrimą, bet ir vandens srovių cirkuliaciją, kai bangos praeina. Dėl šios priežasties tikrasis vandens judėjimas jūrose ir vandenynuose negali būti sumažintas vien paprastu harmoningu judėjimu.

Banga ant virvės

Kaip jau minėta, kitas dažnas skersinės bangos atvejis yra virpesių poslinkis virve.

Šioms bangoms greitį, kuriuo banga eina žemyn ištemptos stygos, lemia stygos įtempimas ir stygos ilgio vieneto masė. Taigi bangos greitis apskaičiuojamas pagal šią išraišką:

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

Šioje lygtyje T yra stygos įtampa, m jos masė ir L stygos ilgis.

Nuorodos

Skersinė banga (nd). Vikipedijoje. Gauta 2018 m. Balandžio 21 d. Iš es.wikipedia.org.
Elektromagnetinė spinduliuotė (nd). Vikipedijoje. Gauta 2018 m. Balandžio 21 d. Iš es.wikipedia.org.
Skersinė banga (nd). Vikipedijoje. Gauta 2018 m. Balandžio 21 d. Iš en.wikipedia.org.
Fidalgo Sánchez, José Antonio (2005). Fizika ir chemija. Everestas
Davidas C. Cassidy, Geraldas Jamesas Holtonas, Floydas Jamesas Rutherfordas (2002). Fizikos supratimas. Birkhäuser.
Prancūzų kalba, AP (1971). Vibracija ir bangos (MIT įvadinė fizikos serija). Nelsonas Thornesas.

SKERSINĖ BANGA: CHARAKTERISTIKOS IR PAVYZDŽIAI - FIZINIS - 2025