TVÄRGÅENDE VÅG: EGENSKAPER OCH EXEMPEL - FYSISK - 2025

De tvärgående vågorna är de i vilka svängningen sker i en riktning vinkelrätt mot vågutbredningens riktning. Däremot är längsgående vågor vågor där förskjutningen genom mediet inträffar i samma riktning som vågens förskjutning.

Det bör komma ihåg att vågor sprider sig genom ett medium på grund av den vibration de orsakar i partiklarna i nämnda medium. Så en vågs utbredningsriktning kan vara parallell eller vinkelrätt mot den riktning i vilken partiklarna vibrerar. Därför görs skillnaden mellan tvärgående och längsgående vågor.

Det mest typiska exemplet på en tvärgående våg är de cirkulära vågorna som sprider sig över vattenytan när en sten kastas. Elektromagnetiska vågor som ljus är också tvärgående vågor. När det gäller elektromagnetiska vågor är det speciella fallet att det inte finns någon vibration av partiklar som i andra vågor.

Trots detta är det tvärgående vågor eftersom de elektriska och magnetiska fälten som är associerade med dessa vågor är vinkelräta mot vågens utbredningsriktning. Andra exempel på skjuvvågor är vågor som överförs längs en sträng och S-vågor eller sekundära seismiska vågor.

egenskaper

Vågorna, oavsett om de är tvärgående eller längsgående, har en serie egenskaper som bestämmer dem. I allmänhet är de viktigaste egenskaperna hos en våg de som förklaras nedan:

Vågamplitud (A)

Det definieras som avståndet mellan den längsta punkten på en våg och dess jämviktspunkt. Eftersom det är en längd, mäts det i längdenheter (vanligtvis uppmätt i meter).

Våglängd (λ)

Det definieras som avståndet (vanligtvis uppmätt i meter) färdas av en störning i ett givet tidsintervall.

Detta avstånd mäts till exempel mellan två på varandra följande toppar (topparna är den längsta punkten från jämviktspositionen längst upp på vågen), eller också mellan två dalar (den längsta punkten från jämviktspositionen vid toppen av vågen) botten av vågen) i följd.

Men du kan faktiskt mäta mellan två på varandra följande punkter på vågen som är i samma fas.

Period (T)

Det definieras som tiden (vanligtvis uppmätt i sekunder) att det tar en våg att genomgå en fullständig cykel eller svängning. Det kan också definieras som tiden en våg tar för att resa ett avstånd motsvarande dess våglängd.

Frekvens (f)

Det definieras som antalet svängningar som inträffar i en tidsenhet, vanligtvis en sekund. Således, när tiden mäts i sekunder, mäts frekvens i Hertz (Hz). Frekvensen beräknas normalt från perioden med hjälp av följande formel:

f = 1 / T

Vågutbredningshastighet (v)

Det är den hastighet med vilken vågen (vågens energi) sprider sig genom ett medium. Det mäts vanligtvis i meter per sekund (m / s). Till exempel rör sig elektromagnetiska vågor med ljusets hastighet.

Förökningshastigheten kan beräknas utifrån våglängd och period eller frekvens.

V = λ / T = λ f

Eller helt enkelt dela avståndet som vågen har rest under en viss tid:

v = s / t

exempel

Elektromagnetiska vågor

Elektromagnetiska vågor är det viktigaste fallet med skjuvvågor. En speciell egenskap hos elektromagnetisk strålning är att de, i motsats till mekaniska vågor som kräver ett medium att sprida sig igenom, inte kräver ett medium för att sprida sig och kan göra det i ett vakuum.

Detta betyder inte att det inte finns några elektromagnetiska vågor som reser genom ett mekaniskt (fysiskt) medium. Vissa tvärgående vågor är mekaniska vågor, eftersom de kräver ett fysiskt medium för att de ska spridas. Dessa tvärgående mekaniska vågor kallas T-vågor eller skjuvvågor.

Vidare, såsom redan nämnts ovan, elektromagnetiska vågor fortplantas vid ljusets hastighet, vilket i fallet med ett vakuum är av storleksordningen 3 ∙ 10 ⁸ m / s.

Ett exempel på en elektromagnetisk våg är synligt ljus, som är elektromagnetisk strålning vars våglängder är mellan 400 och 700 nm.

Tvärgående vågor i vattnet

Ett mycket typiskt och mycket grafiskt fall av en tvärgående våg är den som uppstår när en sten (eller något annat föremål) kastas i vattnet. När detta händer produceras cirkulära vågor som sprider sig från den plats där stenen träffat vattnet (eller vågens fokus).

Observationen av dessa vågor gör att vi kan uppskatta hur vibrationsriktningen som äger rum i vattnet är vinkelrätt mot vågens rörelseriktning.

Detta ses bäst om en boj placeras nära anslagspunkten. Bojen reser sig och faller vertikalt när vågfronterna anländer, som rör sig horisontellt.

Mer komplicerat är rörelsen av vågorna i havet. Dess rörelse involverar inte bara studier av tvärgående vågor, utan också cirkulation av vattenströmmar när vågorna passerar. Av denna anledning kan den faktiska rörelsen av vatten i haven och haven inte enbart reduceras till en enkel harmonisk rörelse.

Våg på ett rep

Som redan nämnts är ett annat vanligt fall av en tvärgående våg förskjutningen av en vibration med en sträng.

För dessa vågor bestäms hastigheten med vilken vågen rör sig längs den sträckta strängen av spänningen i strängen och massan per strängens längd. Således beräknas vågens hastighet utifrån följande uttryck:

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

I denna ekvation är strängen på strängen, m dens massa och L strängens längd.

referenser

1. Tvärgående våg (nd). På Wikipedia. Hämtad 21 april 2018 från es.wikipedia.org.
2. Elektromagnetisk strålning (nd). På Wikipedia. Hämtad 21 april 2018 från es.wikipedia.org.
3. Tvärgående våg (nd). På Wikipedia. Hämtad 21 april 2018 från en.wikipedia.org.
4. Fidalgo Sánchez, José Antonio (2005). Fysik och kemi. Everest
5. David C. Cassidy, Gerald James Holton, Floyd James Rutherford (2002). Förstå fysik. Birkhäuser.
6. French, AP (1971). Vibrationer och vågor (MIT introduktionsfysikserie). Nelson Thornes.