Caracteristici și exemple de valuri transversale



valuri transversale sunt cele în care oscilația are loc într-o direcție perpendiculară pe direcția de propagare a undelor. Dimpotrivă, undele longitudinale sunt undele în care deplasarea prin mediu are loc în aceeași direcție în care are loc deplasarea valului.

Trebuie amintit faptul că undele se propagă printr-un mediu în virtutea vibrațiilor pe care le produc în particulele mediului respectiv. Apoi, direcția de propagare a undelor poate fi paralelă sau perpendiculară pe direcția în care particulele vibrează. Prin urmare, distincția dintre valurile transversale și cele longitudinale este marcată.

Exemplul cel mai tipic al unui val transversal este valurile circulare care se propagă prin suprafața apei atunci când se aruncă o piatră. Undele transversale sunt, de asemenea, unde electromagnetice, cum ar fi lumina. În ceea ce privește undele electromagnetice, există un caz particular în care nu există vibrații de particule, așa cum se întâmplă în alte valuri.

Chiar și așa, ele sunt valuri transversale deoarece câmpurile electrice și magnetice asociate cu aceste valuri sunt perpendiculare pe direcția de propagare a undelor. Alte exemple de valuri transversale sunt undele care sunt transmise de-a lungul unui șir și undele S sau undele seismice secundare.

index

  • 1 Caracteristici
    • 1.1 Amplitudinea undei (A)
    • 1.2 Lungimea de undă (λ)
    • 1.3 Perioada (T)
    • 1.4 Frecvența (f)
    • 1.5 Viteza propagării valului (v)
  • 2 Exemple
    • 2.1 Undele electromagnetice
    • 2.2 Undele transversale în apă
    • 2.3 Treceți pe o funie
  • 3 Referințe

caracteristici

Valurile, fie transversale, fie longitudinale, au o serie de caracteristici care le determină. În general, cele mai importante caracteristici ale unei valuri sunt cele explicate mai jos:

Amplitudinea valurilor (A)

Este definită ca distanța dintre punctul cel mai îndepărtat de un val și punctul său de echilibru. Deoarece este o lungime, este măsurată în unități de lungime (măsurată de obicei în metri).

Lungimea de undă (λ)

Este definită ca distanța (măsurată de obicei în metri) parcursă de o perturbare într-un anumit interval de timp.

Această distanță este măsurată, de exemplu, între două coame succesive (crestele sunt mai îndepărtate față de poziția de echilibru la partea de sus a punctului de undă), sau între două văi (cel mai departe de poziția punctului echilibru în partea de jos a valului) succesive.

Cu toate acestea, puteți măsura între două puncte succesive ale valului care se află în aceeași fază.

Perioada (T)

Este definit ca timpul (de obicei măsurat în secunde) pe care valul o ia pentru a călători printr-un ciclu complet sau o oscilație. De asemenea, poate fi definită ca timpul necesar unui val pentru a călători la o distanță echivalentă cu lungimea de undă.

Frecvența (f)

Este definită ca fiind cantitatea de oscilații care are loc într-o unitate de timp, de obicei o secundă. În acest fel, când timpul este măsurat în secunde (secunde), frecvența este măsurată în Hertz (Hz). Frecvența se calculează în mod normal din perioada cu ajutorul formulei următoare:

f = 1 / T

Viteza de propagare a vitezei (v)

Este viteza cu care se propagă valul (energia valului) de către un mediu. De obicei este măsurat în metri pe secundă (m / s). De exemplu, undele electromagnetice se propagă la viteza luminii.

Viteza de propagare poate fi calculată din lungimea de undă și din perioada sau frecvența.

V = λ / T = λ f

Sau pur și simplu împărțind distanța parcursă de val într-un anumit timp:

v = s / t

Exemple

Undele electromagnetice

Undele electromagnetice sunt cel mai important caz de valuri transversale. O caracteristică specială a radiației electromagnetice este faptul că, spre deosebire de valuri mecanice care necesită un mijloc prin care se propagă, nu necesită un mijloc de a răspândi și poate face acest lucru într-un vid.

Acest lucru nu înseamnă că nu există valuri electromagnetice care se deplasează printr-un mediu mecanic (fizic). Unele valuri transversale sunt valuri mecanice, deoarece necesită un mediu fizic pentru propagarea lor. Aceste unde transversale mecanice sunt numite valuri T sau unde de forfecare.

În plus, așa cum s-a menționat deja mai sus, undele electromagnetice se propagă la viteza luminii, care în cazul vidului este de ordinul a 3,10 8 m / s.

Un exemplu de undă electromagnetică este lumina vizibilă, care este o radiație electromagnetică a cărei lungime de undă este cuprinsă între 400 și 700 nm.

Undele transversale în apă

Un val transversal foarte tipic și foarte grafic este cazul când o piatră (sau orice alt obiect) este aruncată în apă. Când se întâmplă acest lucru, se produc undele circulare care se propagă din locul în care piatra a lovit apa (sau focalizarea undelor).

Observarea acestor unde se poate aprecia modul în care direcția de vibrație care apar în apa perpendicular pe direcția de deplasare a undei.

Acest lucru este cel mai bine observat dacă o baliză este situată în apropierea punctului de impact.Geamanul urcă și coboară vertical când ajunge fronturile valurilor, care se deplasează orizontal.

Mai complicată este mișcarea valurilor din ocean. Miscarea sa implica nu numai studiul undelor transversale, ci si circulatia curentilor de apa cand trece valurile. Prin urmare, mișcarea reală a apei în mări și oceane nu poate fi redusă doar la o mișcare armonică simplă.

Urmează o frânghie

Așa cum am spus deja mai sus, un alt caz comun cu valuri transversale este deplasarea unei vibrații de către un șir.

Pentru aceste valuri, viteza la care valul este propagat de șirul întins este determinată de tensiunea șirului și de masa pe unitatea de lungime a șirului. Astfel, viteza valului se calculează din următoarea expresie:

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

În această ecuație T este tensiunea frânghiei, m masa și L lungimea frânghiei.

referințe

  1. Val de transversal (n.d.). În Wikipedia. Adus pe 21 aprilie 2018 de la es.wikipedia.org.
  2. Radiație electromagnetică (n.d.). În Wikipedia. Adus pe 21 aprilie 2018 de la es.wikipedia.org.
  3. Val de transversie (n.d.). În Wikipedia. Adus pe 21 aprilie 2018, de la en.wikipedia.org.
  4. Fidalgo Sánchez, José Antonio (2005).Fizică și chimie. Everest
  5. David C. Cassidy, Gerald James Holton, Floyd James Rutherford (2002).Înțelegerea fizicii. Birkhăuser.
  6. Franceză, A.P. (1971).Vibrații și valuri (seriile de fizică introductivă M.I.T.). Nelson Thornes.