Skersinės ir išilginės bangos, skirtumas?

Aplink mus dažnai pasitaiko su vibracijomis, garsais ir bangomis susijusių reiškinių. Tiesiog pasakykite žemės drebėjimo vibracijas, paukščių čiulbėjimo garsą ir jūros vandens bangas. Šioje diskusijoje mes toliau susipažinsime su paskutiniu reiškiniu, būtent bangomis.

Taigi, ką reiškia bangos? Bangos yra sklindančios vibracijos. Pavyzdžiui, vaikas virvės galą pririša prie medžio šakos. Tada vaikas reguliariai vibruoja kitą virvės galą aukštyn ir žemyn. Galima pastebėti, kad laikui bėgant vibracija plinta virve tol, kol pasiekia surišto virvės galą ir suformuoja bangą.

Iš šios iliustracijos gauname apibrėžimą, kad vibracijos sklidimas vadinamas banga.

Ideali bangos forma seks sinusinį judesį. Be elektromagnetinės spinduliuotės ir galbūt gravitacinės spinduliuotės, kuri gali sklisti vakuume, bangos taip pat egzistuoja terpėje (kuri dėl formos pasikeitimo gali sukelti spyruoklinę jėgą), kur jos gali keliauti ir gali perkelti energiją iš vienos vietos į kitą, nesukeldamos terpės dalelių. judėti visam laikui; tai nėra masinio judėjimo.

Terpė yra tiesinė, jei galima susumuoti skirtingas bangas bet kuriame terpės taške; ribotas, jei jis yra ribotas, kitaip jis vadinamas „begaliniu“; uniforma, jei jų fizinės savybės nesikeičia skirtinguose taškuose; izotropiniai, jei jų fizinės savybės yra „vienodos“ skirtingomis kryptimis.

Remiantis sklidimo kryptimi ir vibracijos kryptimi, bangos yra grupuojamos į du tipus: skersines bangas ir išilgines bangas.

Skersinės bangos

Skersinės bangos yra bangos, kurių sklidimo kryptis yra statmena vibracijos krypčiai.

Pavyzdžiui, vaikas vibruoja virvę, kuri baigiasi medžiu, kad virvėje susidarytų bangos, kaip parodyta. Matyti, kad virvėje susidariusios bangos yra skersinės, kur sklidimo kryptis yra statmena vibracijos krypčiai.

skersinės bangos

Skersinės bangos paprastai būna elastingose ​​kietosiose dalyse; svyravimas šiuo atveju yra kietos dalelės judėjimas nuo jos atsipalaidavusios padėties, statmenos bangos sklidimui. Kadangi poslinkis atitinka vietinę medžiagos šlyties deformaciją, šios savybės skersinė banga vadinama šlyties banga. Seismologijoje šlyties bangos dar vadinamos antrinėmis arba S bangomis.

(Taip pat skaitykite: Vibracijos ir bangų skirtumo supratimas)

Yra keletas skersinių bangų pavyzdžių, įskaitant bangas ant virvių ir šviesos bangas.

Išilginės bangos

Skirtingai nuo skersinių bangų, išilginės yra tokios bangos, kurių sklidimo kryptis yra lygiagreti vibracijos krypčiai.

Pavyzdžiui, spyruoklė, kurios vienas galas yra horizontaliai surištas, yra pusiausvyroje. Tada jis traukiamas ir atleidžiamas, todėl pavasarį atsiranda vibracijos ir bangos. Matyti, kad ant spyruoklės suformuota banga yra išilginė banga, kur sklidimo kryptis yra lygiagreti vibracijos krypčiai.

išilginės bangos

Išilginės bangos apima garso bangas (slėgio virpesius, dalelių poslinkį ir dalelių greitį, sklindantį elastingoje terpėje) ir seismines P bangas (kurias sukelia žemės drebėjimai ir sprogimai). Išilginėje bangoje terpės poslinkis yra lygiagretus bangos sklidimui. Bangos ištiestos „Slinky“ pjesės metu, kai atstumas tarp ritinių didėja ir mažėja, yra gera vizualizacija ir kontrastuoja su stačiomis bangomis išilgai skersinių svyruojančių gitaros stygų.

Yra keletas išilginių bangų pavyzdžių, įskaitant bangas šaltiniuose ir garso bangas.