Istnieją różne rodzaje fal, na które natknęliśmy się podczas studiowania fizyki, a najczęstszymi, o których wszyscy przynajmniej słyszeli, są fale dźwiękowe i fale fizyczne. Są to podstawowe fale, ale poza tym, że wokół nas istnieją rodzaje fal, o których niewielu zdaje sobie sprawę. Fale poprzeczne i podłużne to różne rodzaje fal, które przechodzą przez różną materię i mają różne właściwości.
Fale poprzeczne a fale podłużne
Różnica między falami poprzecznymi i podłużnymi polega na sposobie ich tworzenia i kierunku, w którym się poruszają. Doliny i grzbiety prowadzą do powstania fal poprzecznych, które rozchodzą się w kierunku prostopadłym, podczas gdy rozrzedzenie i ściskanie prowadzą do powstawania fal podłużnych, które rozchodzą się w kierunku równoległym (przeciwnym lub tym samym). Fale poprzeczne mogą przemieszczać się tylko przez materiały stałe lub obiekty, podczas gdy fale podłużne mogą przechodzić przez dowolne materiały stałe, płynne lub gazowe. Wreszcie, różnią się one również pod względem obiektów spolaryzowanych, wymiarowych itp.
Fala poprzeczna to jeden z rodzajów fali. Cechą odróżniającą ją od innych jest to, że drgania zaburzeń występujących w fali przebiegają w kierunku prostopadłym do energii płynącej w fali, wtedy nazywa się to falą poprzeczną. Na przykład Światło jest również falą poprzeczną.
Termin fale podłużne pochodzi od skrótu autora fal L. Należą do kategorii fal mechanicznych. Zastosowanie fal podłużnych polega na przekazywaniu energii z punktu A do punktu B w tym samym ośrodku. Fale podłużne powstają, gdy cząstki zakłócające poruszają się w tę iz powrotem wokół swojej średniej pozycji, aby spełnić cel transferu energii w ośrodku.
Tabela porównawcza między falami poprzecznymi i podłużnymi
| Parametry porównania | Fala poprzeczna | Fala podłużna |
| Kierunek | Podróżują w kierunku prostopadłym. | Podróżują w równoległym (tym samym lub przeciwnym) kierunku. |
| Podróżować przez | Tylko ciała stałe | Podróżują przez ciało stałe, gaz, ciecz. |
| Spolaryzowane | Są spolaryzowane | Nie są spolaryzowane. |
| Stworzony przez | Koryta i grzebienie | Rozrzedzenie i kompresja |
| Prezentuj na | Obiekty dwuwymiarowe | Są obecne na obiektach jednowymiarowych |
Co to jest fala poprzeczna?
Falę definiuje się wtedy, gdy zmiana w środowisku, znana również jako zaburzenie, przemieszcza się w czasie i przestrzeni, a do tego ruchu wykorzystywana jest energia. W tym procesie nie ma transferu materii. Fala poprzeczna to jeden z rodzajów fali. Cechą odróżniającą ją od innych jest to, że drgania zaburzeń występujących w fali przebiegają w kierunku prostopadłym do energii płynącej w fali, wtedy nazywa się to falą poprzeczną. Każda fala elektromagnetyczna obecna wokół nas jest falą poprzeczną.
Najczęstszym przykładem fali poprzecznej jest światło. Możemy również stworzyć na żywo wizualną falę poprzeczną, biorąc rozciągniętą linę i wielokrotnie przesuwając jej jeden koniec w przód iw tył. Każda cząsteczka obecna w fali wykazuje ruch harmoniczny.
Oznacza to, że każda cząsteczka obecna w fali nie porusza się; zamiast tego po prostu oscylują wokół swojej średniej pozycji i tworzą całą falę. Wokół tego wszystkiego fala porusza się liniowo. Fale dźwiękowe są również falami poprzecznymi. Prędkość fal poprzecznych zależy od dwóch czynników. Pierwszym z nich jest sama, tj. Fala, a drugim jest to, przez co przechodzi, co odnosi się do medium.
Co to jest fala podłużna?
Termin fale podłużne pochodzi od skrótu autora fal L. Należą do kategorii fal mechanicznych. Zastosowanie fal podłużnych polega na przekazywaniu energii z punktu A do punktu B w tym samym ośrodku. Fale podłużne powstają, gdy cząstki zakłócające poruszają się w tę iz powrotem wokół swojej średniej pozycji, aby spełnić cel transferu energii w ośrodku. Zostały one również zidentyfikowane jako fale kompresyjne. Powodem tej nazwy jest obecność kompresji i rozrzedzenia podczas występowania ruchu w dowolnym medium. Medium, które umożliwia propagację fal podłużnych, to powietrze, ciecz, gazy i ciała stałe.
Są one powszechnie przedstawiane za pomocą wykresów gęstość-odległość w reprezentacjach graficznych. Zależność ciśnienia i gęstości zmienia się wraz z kształtem fali podłużnej. Forma kompresji będzie składać się z maksymalnego ciśnienia i gęstości, podczas gdy forma rozrzedzenia składa się z minimalnego ciśnienia i gęstości w fali. Przykładami fal podłużnych są fale tsunami i wibracje na wiosnę. Fale dźwiękowe są również przykładem fal podłużnych, a medium do ich rozchodzenia się jest powietrze. Oznacza to, że dźwięk nie może podróżować w próżni.
Główne różnice między falami poprzecznymi i podłużnymi
Wniosek
Dlatego teraz musiałeś zrozumieć fale poprzeczne i podłużne. Rzeczywiście są różne, ale są też podobne pod wieloma względami. Na przykład, obie są falami mechanicznymi, co oznacza, że obie przenoszą energię przez ośrodek i są materiami oscylacyjnymi (cząstki mają tendencję do oscylowania wokół swoich średnich pozycji), przenoszą energię nawet nie transportując materii, obie te fale spełniają wspólny wzór, który jest v=fλ.
Badanie fal jest ważne w fizyce, a wraz z upływem czasu informacje i rodzaje fal tylko się zwiększają. Dlatego ważne jest, aby mieć przynajmniej podstawową wiedzę na temat różnych rodzajów fal.
Bibliografia
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0021979789901896
- https://journals.aps.org/pr/abstract/10.1103/PhysRev.154.124
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/002197979290263L
- https://www.cambridge.org/core/journals/journal-of-plasma-physics/article/threewave-interaction-between-transverse-and-longitudinal-waves/BEF7898EC1C822E2772801E29D335AAC
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S096386951930129X
