Definisjon av Tverrgående Waves i fysikk

Definisjon av Tverrgående Waves i fysikk


Bølgeenergi, for eksempel lyd eller dam krusninger, beveger seg gjennom stoffer i en av to forskjellige måter: transversalt og langs. Tverrgående bølger beveger seg opp og ned eller fra side til side; langsgående bølger beveger seg inn og ut. Tverrgående bølger vekselvis løfte og trykke lag av molekyler i et stoff. Mekaniske transversale bølger trenger et medium, så som en gass eller væske, gjennom hvilket å reise.

Molecular Motion

Molekyler er i konstant bevegelse, også i harde materialer, slik som stål og diamant. Mellomrommene mellom molekylene har nok plass for dem å vibrere. Væsker har litt mer plass til molekyler til å flytte enn faste stoffer, og deres gjensidige forbindelser er svake, slik at flytende bevegelse. I gasser, er molekyler ikke er koblet til hverandre i det hele tatt, flyr i tilfeldige retninger. En tverrgående bølge forårsaker små opp-og-ned-bevegelser mellom molekylene i et stoff.

Wave form

En tverrgående bølge starter fra en ubevegelig tilstand. Gradvis, skyver den molekyler opp i et medium, danner en hevet ridge, inntil bølgeenergitoppene. Molekyler deretter flytte nedover og danner en dal. Molekylene bevege seg oppover igjen til den opprinnelige tilstand, og bølgen har fullført en syklus. Du kan se dette ved å strekke en Slinky våren over gulvet, holder den ene enden jevn, og wiggling den andre enden side til side. En tverrgående bølgen lengden av fjæren, når den faste enden, og reflekterer tilbake til startpunktet.

Wave Speed

Transversale bølger beveger seg med en hastighet som bestemmes av tettheten og hardheten av stoffet. Frekvensen og intensiteten ikke påvirke hastigheten. I luft, varierer den hastighet med høyde og temperatur; 68 grader Fahrenheit på havet, er det 344 meter per sekund. I vann, øker hastigheten til 1,433 meter per sekund. I jern, bølger beveger på 5,130 meter per sekund.

bølgelengde

Lengden av en tversgående bølge avhenger av dets frekvens og dets hastighet i et materiale. Dette er ikke avstanden enkeltmolekyler reise; Det er avstanden mellom maksimum spisspunkter i en hel syklus av en bølge. For å finne bølge lengde, dele dens hastighet i meter pr sekund ved dens frekvens i svingninger per sekund. I beregningen av sekunder enheter kansellere ut, forlater meter. For eksempel, et piano notat på 220 sykluser per sekund beveger seg gjennom en jernstang som gjør en bølge 5130/220 eller 23,3 meter lang.