Prečni in vzdolžni valovi, razlika?

Okoli nas se pogosto pojavljajo pojavi, povezani z vibracijami, zvoki in valovi. Samo recite vibracije potresa, zvok petja ptic in valove morske vode. V tej razpravi se bomo nadalje seznanili z zadnjim pojavom, in sicer valovi.

Kaj torej pomenijo valovi? Valovi so vibracije, ki se širijo. Na primer, otrok priveže konec vrvi na vejo drevesa. Nato otrok drugi konec vrvi redno vibrira navzgor in navzdol. Vidimo lahko, da se sčasoma tresljaji širijo po vrvi, dokler ne dosežejo konca vrvi, ki je vezan in tvori val.

Iz te ilustracije dobimo definicijo, da se širjenje vibracij imenuje val.

Idealna oblika vala bo sledila gibanju sinusov. Poleg elektromagnetnega sevanja in po možnosti gravitacijskega sevanja, ki lahko potuje skozi vakuum, valovi obstajajo tudi v mediju (ki zaradi spremembe oblike lahko povzroči vzmetno silo), kjer lahko potujejo in lahko energijo premikajo z enega kraja na drugega, ne da bi pri tem povzročili delce medija. se trajno premikati; to pomeni, da ni množičnega gibanja.

Medij je linearen, če je mogoče seštevati različne valove v kateri koli točki medija; omejeno, če je omejeno, sicer se imenuje "neskončno"; enakomerne, če se njihove fizične lastnosti ne spreminjajo na različnih točkah; izotropne, če so njihove fizične lastnosti "enake" v različnih smereh.

Na podlagi smeri širjenja in smeri vibracij so valovi razdeljeni v dve vrsti, in sicer v prečne valove in vzdolžne valove.

Prečni valovi

Prečni valovi so valovi, katerih smer širjenja je pravokotna na smer vibracij.

Na primer, otrok vibrira vrv, ki se konča na drevesu, tako da se na vrvi oblikujejo valovi, kot je prikazano. Vidimo lahko, da so valovi, oblikovani na vrvi, prečni valovi, kjer je smer širjenja pravokotna na smer vibracij.

prečni valovi

Prečni valovi se običajno pojavljajo v elastičnih trdnih snoveh; nihanje je v tem primeru premik trdnega delca stran od njegovega sproščenega položaja v smeri, pravokotni na širjenje vala. Ker premik ustreza lokalni strižni deformaciji materiala, se prečni val te lastnosti imenuje strižni val. V seizmologiji strižne valove imenujemo tudi sekundarni valovi ali S-valovi.

(Preberite tudi: Razumevanje razlike med vibracijami in valovi)

Obstaja več primerov prečnih valov, vključno z valovi na vrvi in ​​svetlobnimi valovi.

Vzdolžni valovi

V nasprotju s prečnimi valovi so vzdolžni valovi valovi, katerih smer širjenja je vzporedna s smerjo vibracij.

Na primer, vzmet z vodoravno vezanim koncem je v ravnovesju. Nato se potegne in sprosti, kar povzroči spomladi vibracije in valove. Vidimo, da so valovi, ki nastanejo na vzmeti, vzdolžni valovi, pri katerih je smer širjenja vzporedna s smerjo vibracij.

vzdolžni valovi

Vzdolžni valovi vključujejo zvočne valove (vibracije v tlaku, premik delcev in hitrost delcev, ki se širijo v elastičnem mediju) in potresne P-valove (ki jih povzročajo potresi in eksplozije). V vzdolžnem valu je premik medija vzporeden s širjenjem vala. Valovi vzdolž raztegnjene igre Slinky, kjer se razdalja med tuljavami povečuje in zmanjšuje, so dobra vizualizacija in so v nasprotju s pokončnimi valovi vzdolž prečnih nihajnih kitarskih strun.

Obstaja več primerov vzdolžnih valov, vključno z valovi v izvirih in zvočnimi valovi.