Вокруг нас часто происходят явления, связанные с вибрациями, звуками и волнами. Просто произнесите вибрацию землетрясения, щебет птиц и волну морской воды. В этом обсуждении мы познакомимся с последним явлением, а именно с волнами.
Итак, что подразумевается под волнами? Волны - это распространяющиеся колебания. Например, ребенок привязывает конец веревки к ветке дерева. Затем ребенок регулярно трясет другим концом веревки вверх и вниз. Видно, что со временем вибрация распространяется по веревке, пока не достигает конца веревки, который привязан и образует волну.
Из этой иллюстрации мы получаем определение, что распространение вибрации называется волной.
Идеальная форма волны будет следовать за движением синусоиды. Помимо электромагнитного излучения и, возможно, гравитационного излучения, которое может распространяться через вакуум, волны также существуют в среде (которая из-за изменения формы может создавать силу пружины), где они могут перемещаться и могут перемещать энергию из одного места в другое, не вызывая частиц среды. переехать постоянно; то есть массового движения нет.
Среда является линейной, если можно сложить различные волны в любой данной точке среды; ограниченный, если он ограничен, иначе он называется «бесконечным»; однородными, если их физические характеристики не меняются в разных точках; изотропны, если их физические характеристики «одинаковы» в разных направлениях.
В зависимости от направления распространения и направления вибрации волны делятся на два типа, а именно поперечные волны и продольные волны.
Поперечные волны
Поперечные волны - это волны, направление распространения которых перпендикулярно направлению колебаний.
Например, ребенок трясет веревкой, которая заканчивается деревом, так что на веревке образуются волны, как показано. Видно, что волны, образующиеся на канате, являются поперечными волнами, причем направление распространения перпендикулярно направлению колебаний.
Поперечные волны обычно возникают в упругих твердых телах; Колебания в этом случае - это движение твердой частицы от ее расслабленного положения в направлении, перпендикулярном распространению волны. Поскольку смещение соответствует локальной сдвиговой деформации материала, поперечная волна этого свойства называется поперечной волной. В сейсмологии поперечные волны также называют вторичными волнами или поперечными волнами.
(Также прочтите: Понимание разницы между вибрацией и волной)
Есть несколько примеров поперечных волн, включая волны на веревках и световые волны.
Продольные волны
В отличие от поперечных волн, продольные волны - это волны, направление распространения которых параллельно направлению колебаний.
Например, пружина с одним концом, скрепленным горизонтально, находится в состоянии равновесия. Затем он вытягивается и отпускается, вызывая вибрации и волны весной. Видно, что волны, сформированные на пружине, являются продольными волнами, причем направление распространения параллельно направлению колебаний.
К продольным волнам относятся звуковые волны (колебания давления, смещения частиц и скорости частиц, распространяющиеся в упругой среде) и сейсмические P-волны (создаваемые землетрясениями и взрывами). В продольной волне смещение среды параллельно распространению волны. Волны вдоль растянутой Slinky play, где расстояние между катушками увеличивается и уменьшается, являются хорошей визуализацией и контрастируют с вертикальными волнами вдоль поперечно колеблющихся гитарных струн.
Есть несколько примеров продольных волн, включая волны в пружинах и звуковые волны.
