PRIEČNA VLNA: VLASTNOSTI A PRÍKLADY - FYZICKÝ - 2026

Tieto priečne vlny , sú tie, v ktorých sa vyskytuje kmitania v smere kolmom k smeru šírenia vĺn. Naopak, pozdĺžne vlny sú vlny, v ktorých k posunu médiom dochádza v rovnakom smere ako posun vlny.

Malo by sa pamätať na to, že vlny sa šíria prostredníctvom média na základe vibrácií, ktoré spôsobujú v časticiach uvedeného média. Takže smer šírenia vlny môže byť rovnobežný alebo kolmý na smer, v ktorom častice vibrujú. Preto sa rozlišuje medzi priečnymi a pozdĺžnymi vlnami.

Najtypickejším príkladom priečnej vlny sú kruhové vlny, ktoré sa pri hádzaní kameňa šíria po hladine vody. Elektromagnetické vlny ako svetlo sú tiež priečne vlny. Pokiaľ ide o elektromagnetické vlny, je to osobitný prípad, že nedochádza k vibráciám častíc, ako je tomu v iných vlnách.

Napriek tomu sú to priečne vlny, pretože elektrické a magnetické polia spojené s týmito vlnami sú kolmé na smer šírenia vlny. Ďalšími príkladmi strihových vĺn sú vlny, ktoré sa prenášajú pozdĺž reťazca a vlny S alebo sekundárne seizmické vlny.

vlastnosti

Vlny, či už sú priečne alebo pozdĺžne, majú rad vlastností, ktoré ich určujú. Všeobecne sú najdôležitejšie charakteristiky vlny tie, ktoré sú vysvetlené nižšie:

Vlnová amplitúda (A)

Je definovaná ako vzdialenosť medzi najvzdialenejším bodom vlny a jej rovnovážnym bodom. Pretože sa jedná o dĺžku, meria sa v jednotkách dĺžky (obvykle sa meria v metroch).

Vlnová dĺžka (λ)

Je definovaná ako vzdialenosť (obvykle meraná v metroch) prejdená poruchou v danom časovom intervale.

Táto vzdialenosť sa meria napríklad medzi dvoma po sebe nasledujúcimi vrcholmi (vrcholy sú najvzdialenejší bod od rovnovážnej polohy v hornej časti vlny) alebo tiež medzi dvoma údoliami (najvzdialenejší bod od rovnovážnej polohy v spodnej časti vlny) za sebou.

Môžete však skutočne merať medzi akýmikoľvek dvoma po sebe nasledujúcimi bodmi na vlne, ktoré sú v rovnakej fáze.

Obdobie (T)

Definuje sa ako čas (zvyčajne meraný v sekundách), ktorý trvá, kým prejde úplným cyklom alebo osciláciami. Môže sa tiež definovať ako čas, ktorý vlna potrebuje na to, aby prekonala vzdialenosť rovnajúcu sa jej vlnovej dĺžke.

Frekvencia (f)

Je definovaný ako počet kmitov, ktoré sa vyskytujú v jednotke času, obvykle jednej sekundy. Keď sa teda meria čas v sekundách (s), frekvencia sa meria v Hertzoch (Hz). Frekvencia sa zvyčajne vypočíta z obdobia pomocou tohto vzorca:

f = 1 / T

Rýchlosť šírenia vĺn (v)

Je to rýchlosť, ktorou sa vlna (energia vlny) šíri médiom. Zvyčajne sa meria v metroch za sekundu (m / s). Napríklad elektromagnetické vlny sa pohybujú rýchlosťou svetla.

Propagačná rýchlosť sa môže vypočítať z vlnovej dĺžky a periódy alebo frekvencie.

V = la / T = laf

Alebo jednoducho delte vzdialenosť, ktorú prešla vlna v určitom čase:

v = s / t

Príklady

Elektromagnetické vlny

Elektromagnetické vlny sú najdôležitejším prípadom strihových vĺn. Osobitnou charakteristikou elektromagnetického žiarenia je to, že na rozdiel od mechanických vĺn, ktoré vyžadujú šírenie média, nevyžadujú šírenie média a môžu tak robiť vo vákuu.

To však neznamená, že cez mechanické (fyzikálne) médium neprenikajú žiadne elektromagnetické vlny. Niektoré priečne vlny sú mechanické vlny, pretože na svoju propagáciu vyžadujú fyzické médium. Tieto priečne mechanické vlny sa nazývajú vlny T alebo šmykové vlny.

Okrem toho, ako už bolo uvedené vyššie, elektromagnetické vlny šíria rýchlosťou svetla, ktorý je v prípade, že vákuum je rádovo 3 ∙ 10 ⁸ m / s.

Príkladom elektromagnetickej vlny je viditeľné svetlo, čo je elektromagnetické žiarenie, ktorého vlnové dĺžky sú medzi 400 a 700 nm.

Priečne vlny vo vode

Veľmi typickým a veľmi grafickým prípadom priečnej vlny je prípad, ktorý sa vyskytne, keď sa do vody vrhne kameň (alebo akýkoľvek iný predmet). Keď k tomu dôjde, vznikajú kruhové vlny, ktoré sa šíria z miesta, kde kameň zasiahol vodu (alebo ohnisko vlny).

Pozorovanie týchto vĺn nám umožňuje oceniť, ako je smer vibrácií, ktoré sa vyskytujú vo vode, kolmý na smer pohybu vlny.

Toto je najlepšie vidieť, ak je bója umiestnená blízko bodu nárazu. Bójka sa zdvíha a klesá zvisle, keď sa vlnové čelá dostanú, ktoré sa pohybujú horizontálne.

Zložitejšie je pohyb vĺn v oceáne. Jeho pohyb zahŕňa nielen štúdium priečnych vĺn, ale aj cirkuláciu vodných prúdov, keď vlny prechádzajú. Z tohto dôvodu skutočný pohyb vody v moriach a oceánoch nemožno obmedziť iba na jednoduchý harmonický pohyb.

Vlna na lane

Ako už bolo uvedené, ďalším bežným prípadom priečnej vlny je posun vibrácií strunou.

Pre tieto vlny je rýchlosť, ktorou sa vlna pohybuje po natiahnutej šnúre, určená ťahom v šnúre a hmotnosťou na jednotku dĺžky šnúry. Rýchlosť vlny sa teda vypočíta z nasledujúceho výrazu:

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

V tejto rovnici T je napätie šnúry, m jej hmotnosť a L dĺžka šnúry.

Referencie

1. Priečna vlna (nd). Na Wikipédii. Získané 21. apríla 2018, zo stránky es.wikipedia.org.
2. Elektromagnetické žiarenie (nd). Na Wikipédii. Získané 21. apríla 2018, zo stránky es.wikipedia.org.
3. Priečna vlna (nd). Na Wikipédii. Našiel sa 21. apríla 2018, z en.wikipedia.org.
4. Fidalgo Sánchez, José Antonio (2005). Fyzika a chémia. everest
5. David C. Cassidy, Gerald James Holton, Floyd James Rutherford (2002). Pochopenie fyziky. Birkhäuser.
6. French, AP (1971). Vibrácie a vlny (úvodná séria fyziky MIT). Nelson Thornes.