Tvärvågsfunktioner och exempel



den tvärgående vågor är de där oscillationen sker i en riktning vinkelrätt mot vågens utbredningsriktning. Tvärtom är längsgående vågor vågorna i vilka förskjutningen genom mediet sker i samma riktning i vilken vågens förskjutning uppträder..

Man bör komma ihåg att vågor sprids genom ett medium på grund av de vibrationer som de orsakar i partiklarna i mediet. Därefter kan en vågs utbredningsriktning vara parallell eller vinkelrätt mot den riktning i vilken partiklarna vibrerar. Därför är skillnaden mellan tvärgående och longitudinella vågor markerad.

Det mest typiska exemplet på en tvärvåg är de cirkulära vågorna som sprider sig genom vattnets yta när en sten kastas. Tvärgående vågor är elektromagnetiska vågor såväl som ljus. När det gäller elektromagnetiska vågor är det speciellt fallet att det inte finns några vibrationer av partiklar som det händer i andra vågor.

Ändå är de tvärgående vågor eftersom de elektriska och magnetiska fälten i samband med dessa vågor är vinkelräta mot vågens utbredningsriktning. Andra exempel på tvärvågor är vågor som överförs längs en sträng och S-vågor eller sekundära seismiska vågor.

index

  • 1 Egenskaper
    • 1.1 Vågamplitud (A)
    • 1,2 våglängd (λ)
    • 1.3 Period (T)
    • 1,4 Frekvens (f)
    • 1.5 Fördjupningshastighetens våg (v)
  • 2 exempel
    • 2.1 Elektromagnetiska vågor
    • 2.2 Tvärgående vågor i vatten
    • 2.3 Våg på ett rep
  • 3 referenser

särdrag

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

Vågamplitud (A)

Det definieras som avståndet mellan punkten längst bort från en våg och dess jämviktspunkt. Eftersom det är en längd mäts den i längdenheter (vanligtvis mätt i meter).

Våglängd (λ)

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

Detta avstånd mäts, till exempel, mellan två på varandra följande vågtoppar (åsar är de längst bort från jämviktsläget på toppen av vågen punkten), eller mellan två dalar (längst bort från jämviktsläget punkt i botten av vågen) successivt.

Du kan emellertid verkligen mäta mellan två på varandra följande punkter i vågan som befinner sig i samma fas.

Period (T)

Det definieras som tiden (vanligtvis mätt i sekunder) som en våg tar för att färdas genom en komplett cykel eller oscillation. Det kan också definieras som den tid det tar en våg att resa ett avstånd som motsvarar dess våglängd.

Frekvens (f)

Det definieras som antalet oscillationer som uppträder i en tidsenhet, vanligtvis en sekund. På så sätt mäts frekvensen i Hertz (Hz) när tiden mäts i sekunder. Frekvensen beräknas normalt från perioden med hjälp av följande formel:

f = 1 / T

Vågutbredningshastighet (v)

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

Utbredningshastigheten kan beräknas från våglängden och perioden eller frekvensen.

V = A / T = A f

Eller helt enkelt dela avståndet som vågan reste i en viss tid:

v = s / t

exempel

Elektromagnetiska vågor

Elektromagnetiska vågor är det viktigaste fallet med tvärgående vågor. Ett speciellt särdrag hos den elektromagnetiska strålningen är att, i motsats till mekaniska vågor som kräver ett medel med vilket fortplantar, inte kräver ett medel för att sprida och kan göra så i ett vakuum.

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

Dessutom, som redan nämnts ovan, de elektromagnetiska vågorna utbreder vid ljusets hastighet, i fallet med vakuumet är i storleksordningen 3 ∙ 10 8 m / s.

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

Tvärgående vågor i vattnet

En mycket typisk och mycket grafisk tvärvåg är fallet när en sten (eller något annat objekt) kastas i vattnet. När detta händer produceras cirkulära vågor som sprider sig från den plats där stenen har slagit vattnet (eller vågens fokus).

Observationen av dessa vågor gör det möjligt att uppskatta hur vibrationens riktning som äger rum i vattnet är vinkelrätt mot vågens förskjutningsriktning.

Detta observeras bäst om en böge ligger nära slagpunkten. Bögen stiger upp och nedåt vertikalt när vågfronterna anländer, som rör sig horisontellt.

Mer komplicerat är vågornas rörelse i havet. Dess rörelse involverar inte bara studien av tvärvågor, utan också cirkulationen av vattenströmmar när vågorna passerar. Därför kan den verkliga rörelsen av vatten i haven och oceanerna inte bara reduceras till en enkel harmonisk rörelse.

Våg på ett rep

Som redan sagts tidigare är ett annat vanligt fall av tvärvåg förskjutningen av en vibration av ett rep.

För dessa vågor, den hastighet med vilken den våg fortplantas längs repet sträcks bestäms av spänningen hos strängen och massan per längdenhet av repet. Vågens hastighet beräknas sålunda från följande uttryck:

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

I denna ekvation är T spänningen av repet, m dess massa och L repets längd.

referenser

  1. Tvärvåg (n.d.). På Wikipedia. Hämtad den 21 april 2018, från es.wikipedia.org.
  2. Elektromagnetisk strålning (n.d.). På Wikipedia. Hämtad den 21 april 2018, från es.wikipedia.org.
  3. Tvärvåg (n.d.). På Wikipedia. Hämtad den 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 fysiken. Birkhäuser.
  6. Franska, A.P. (1971). Vibrationer och vågor (M.I.T. Introduktionsfysikserie). Nelson Thornes.