Transverse Wave-functies en voorbeelden



de transversale golven zijn die waarbij de oscillatie plaatsvindt in een richting loodrecht op de voortplantingsrichting van de golf. In tegendeel, longitudinale golven zijn de golven waarin de verplaatsing door het medium plaatsvindt in dezelfde richting waarin de verplaatsing van de golf optreedt..

Er dient aan te worden herinnerd dat golven zich voortplant door een medium op grond van de vibratie die zij veroorzaken in de deeltjes van het medium. Vervolgens kan de voortplantingsrichting van een golf parallel of loodrecht op de richting waarin de deeltjes trillen, zijn. Daarom is het onderscheid tussen transversale en longitudinale golven gemarkeerd.

Het meest typische voorbeeld van een transversale golf zijn de cirkelvormige golven die zich voortplanten door het oppervlak van het water wanneer een steen wordt gegooid. Dwarsgolven zijn zowel elektromagnetische golven als licht. Wat betreft elektromagnetische golven, is er een specifiek geval dat er geen vibratie van deeltjes is zoals in andere golven.

Toch zijn het transversale golven omdat de elektrische en magnetische velden die bij deze golven horen loodrecht op de voortplantingsrichting van de golf staan. Andere voorbeelden van transversale golven zijn golven die worden overgedragen langs een string en S-golven of secundaire seismische golven.

index

  • 1 Kenmerken
    • 1.1 Golfamplitude (A)
    • 1.2 Golflengte (λ)
    • 1.3 Periode (T)
    • 1.4 Frequentie (f)
    • 1.5 Snelheid van voortplanting van de golf (v)
  • 2 voorbeelden
    • 2.1 Elektromagnetische golven
    • 2.2 Dwarsgolven in water
    • 2.3 Golf aan een touw
  • 3 referenties

features

De golven, dwars of longitudinaal, hebben een reeks kenmerken die ze bepalen. Over het algemeen zijn de belangrijkste kenmerken van een golf de volgende:

Golf amplitude (A)

Het wordt gedefinieerd als de afstand tussen het punt dat het verst verwijderd is van een golf en het punt van evenwicht. Omdat het een lengte is, wordt het gemeten in eenheden van lengte (meestal gemeten in meters).

Golflengte (λ)

Het wordt gedefinieerd als de afstand (meestal gemeten in meters) die wordt afgelegd door een verstoring in een bepaald tijdsinterval.

Deze afstand wordt gemeten, bijvoorbeeld tussen twee opeenvolgende toppen (randen zijn het verst van de evenwichtssituatie bovenaan de golf punt) of tussen twee valleien (het verst van de positie van evenwichtspunt in de onderkant van de golf) opeenvolgend.

U kunt echter echt meten tussen twee opeenvolgende punten van de golf die zich in dezelfde fase bevinden.

Periode (T)

Het wordt gedefinieerd als de tijd (meestal gemeten in seconden) die een golf nodig heeft om door een complete cyclus of oscillatie te reizen. Het kan ook worden gedefinieerd als de tijd die een golf kost om een ​​afstand af te leggen die gelijk is aan de golflengte.

Frequentie (f)

Het wordt gedefinieerd als het aantal oscillaties dat optreedt in een tijdseenheid, gewoonlijk één seconde. Op deze manier wordt de frequentie gemeten in Hertz (Hz) wanneer de tijd wordt gemeten in seconden (seconden). De frequentie wordt normaal gesproken berekend aan de hand van de volgende formule:

f = 1 / T

Golfvoortplantingssnelheid (v)

Het is de snelheid waarmee de golf zich voortplant (de energie van de golf) door een medium. Het wordt meestal gemeten in meter per seconde (m / s). Elektromagnetische golven planten zich bijvoorbeeld voort met de snelheid van het licht.

De voortplantingssnelheid kan worden berekend uit de golflengte en periode of frequentie.

V = λ / T = λ f

Of eenvoudigweg de afstand afleggen die de golf in een bepaalde tijd aflegde:

v = s / t

Voorbeelden

Elektromagnetische golven

Elektromagnetische golven zijn het belangrijkste geval van transversale golven. Een bijzonder kenmerk van de elektromagnetische straling is dat in tegenstelling tot mechanische golven die een middel voortplanten vereist, geen middel te verspreiden vereisen en kan dit in een vacuum.

Dit betekent niet dat er geen elektromagnetische golven door een mechanisch (fysiek) medium bewegen. Sommige transversale golven zijn mechanische golven, omdat ze een fysiek medium vereisen voor hun voortplanting. Deze transversale mechanische golven worden T-golven of schuifgolven genoemd.

Bovendien, zoals hierboven al vermeld, propageren elektromagnetische golven met de snelheid van het licht, wat in het geval van vacuüm in de orde van grootte van 3 ∙ 10 is 8 m / s.

Een voorbeeld van elektromagnetische golven is zichtbaar licht, wat elektromagnetische straling is waarvan de golflengten tussen 400 en 700 nm liggen.

Dwarsgolven in het water

Een zeer typische en zeer grafische dwarsgolf is het geval wanneer een steen (of een ander object) in het water wordt gegooid. Wanneer dit gebeurt, worden er cirkelvormige golven geproduceerd die zich voortplanten vanaf de plaats waar de steen het water heeft geraakt (of de focus van de golf).

De waarneming van deze golven maakt het mogelijk te begrijpen hoe de richting van de vibratie die plaatsvindt in het water loodrecht staat op de verplaatsingsrichting van de golf.

Dit wordt het best waargenomen als een boei zich in de buurt van het inslagpunt bevindt. De boei stijgt en daalt verticaal als de golffronten aankomen, die horizontaal bewegen.

Meer gecompliceerd is de beweging van de golven in de oceaan. Zijn beweging omvat niet alleen de studie van transversale golven, maar ook de circulatie van waterstromingen wanneer de golven passeren. Daarom kan de echte beweging van water in de zeeën en oceanen niet alleen worden gereduceerd tot een eenvoudige harmonische beweging.

Golf aan een touw

Zoals al eerder is gezegd, is een ander gebruikelijk geval van transversale golf de verplaatsing van een trilling door een touw.

Voor deze golven wordt de snelheid waarmee de golf zich door de uitgerekte reeks voortplant bepaald door de spanning van de draad en de massa per lengte-eenheid van de draad. De snelheid van de golf wordt dus berekend aan de hand van de volgende uitdrukking:

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

In deze vergelijking is T de spanning van het touw, m de massa en L de lengte van het touw.

referenties

  1. Dwarsgolf (n.d.). In Wikipedia. Opgehaald op 21 april 2018, via es.wikipedia.org.
  2. Elektromagnetische straling (n.d.). In Wikipedia. Opgehaald op 21 april 2018, via es.wikipedia.org.
  3. Dwarsgolf (n.d.). In Wikipedia. Opgehaald op 21 april 2018, via en.wikipedia.org.
  4. Fidalgo Sánchez, José Antonio (2005). Natuurkunde en scheikunde. Everest
  5. David C. Cassidy, Gerald James Holton, Floyd James Rutherford (2002). Fysica begrijpen. Birkhäuser.
  6. Frans, A.P. (1971). Trillingen en golven (M.I.T. Introductory Physics-serie). Nelson Thornes.