Ciri -ciri gelombang

Rajah 1. Parameter wakil gelombang sinusoidal. Sumber: f. Zapata.

The Ciri -ciri gelombang Mereka adalah tersendiri dari fenomena bergelombang: panjang gelombang, kekerapan, lembah, rabung, kelajuan, tenaga dan lain -lain yang akan kita jelaskan dalam artikel ini.

Dalam gelombang, bukan zarah yang bergerak dengan gangguan, tetapi tenaga. Apabila gelombang merebak dalam medium material, yang boleh menjadi air, udara atau tali, antara lain, zarah -zarah hanya bergerak dari kedudukan keseimbangan, untuk kembali ke sana selepas masa yang singkat.

Walau bagaimanapun, pergerakan itu dihantar dari satu zarah ke yang lain, menjadikan masing -masing bergetar. Dengan cara ini gangguan yang kita panggil menyebar di tengah getaran, Seperti gelombang peminat di stadium, ketika perlawanan bola sepak dimainkan.

Kajian gelombang sangat menarik, kerana kita hidup di dunia yang penuh dengan mereka: cahaya, gelombang laut, bunyi muzik dan suara adalah semua fenomena bergelora, walaupun sifat yang berbeza. Kedua -dua cahaya dan bunyi sangat penting, kerana kita terus memerlukan mereka untuk berkomunikasi dengan dunia luar.

Apakah ciri -ciri gelombang?

Getaran

Ini adalah lawatan lengkap yang menjadikan zarah dalam pergerakan berayunnya. Sebagai contoh, pendulum mempunyai pergerakan ayunan, sejak dari titik tertentu, ia menggambarkan arka, berhenti apabila mencapai ketinggian tertentu dan kembali ke kedudukan asalnya.

Sekiranya bukan untuk geseran, pergerakan ini akan mengikuti selama -lamanya. Tetapi kerana geseran, pergerakan menjadi lebih perlahan dan lebih perlahan dan ayunan yang paling luas, sehingga pendulum berhenti.

Ia boleh melayani anda: Undang -undang Termodinamik Kedua: Formula, Persamaan, Contoh

Apabila tali tegang mendatar terganggu, zarah tali bergetar dalam arah menegak, iaitu, dari atas ke bawah, sementara gangguan bergerak mendatar di sepanjang tali.

Pusat Osilasi

Apabila zarah membuat pergerakan berayunnya, ia menjadikannya bergerak berkenaan dengan titik tertentu, yang dipanggil asal atau pusat ayunan.

Dalam contoh pendulum, ia berada dalam keseimbangan pada titik terendah, dan berayun di sekitar ini jika kita memisahkannya sedikit dari kedudukan ini. Oleh itu, titik ini boleh dianggap sebagai pusat ayunan.

Kita juga boleh membayangkan musim bunga atau musim bunga di atas meja mendatar, tertakluk dengan satu hujung ke dinding, dan dengan blok di hujung yang lain. Sekiranya sistem berus musim bunga tidak terkawal, blok berada dalam kedudukan keseimbangan tertentu.

Walau bagaimanapun, apabila memampatkan atau meregangkan musim bunga sedikit, sistem mula berayun di sekitar kedudukan keseimbangan tersebut.

Pemanjangan

Ia adalah jarak yang zarah bergerak dari pusat ayunan selepas beberapa ketika. Ia diukur dalam meter apabila sistem antarabangsa digunakan jika.

Sekiranya musim bunga dimampatkan atau diregangkan dengan blok pada satu hujung, dikatakan bahawa ia telah mengalami pemanjangan "x" bilangan meter, sentimeter atau unit yang digunakan untuk mengukur jarak.

Rabung dan lembah

Masing -masing, masing -masing, titik tertinggi dan terendah yang mencapai zarah berkenaan dengan kedudukan keseimbangan y = 0 (lihat Rajah 1).

Amplitud

Gelombang laut, ketika mereka mempunyai banyak amplitud seperti ini, membawa banyak tenaga

Ia adalah jarak maksimum bahawa zarah memisahkan dari pusat ayunan dan juga diberikan dalam meter. Ia dilambangkan sebagai Ke atau sebagai dan. Di sana kedudukan keseimbangan bertepatan dengan y = 0 dan sepadan dengan rabung dan lembah gelombang.

Boleh melayani anda: geseran dinamik atau kinetik: pekali, contoh, latihan

Amplitud adalah parameter penting, kerana ia berkaitan dengan tenaga yang mengangkut gelombang. Semakin besar amplitud, semakin besar tenaga, seperti gelombang laut, sebagai contoh.

Nod

Nod adalah titik di mana zarah melewati pusat ayunan atau kedudukan keseimbangan.

Kitaran

Ini dipanggil ayunan lengkap, apabila zarah berlalu dari satu puncak ke seterusnya, atau dari lembah ke seterusnya. Kemudian kita mengatakan bahawa dia membuat kitaran.

Pendulum melaksanakan ayunan lengkap apabila ketinggian tertentu kedudukan keseimbangan dipindahkan, melewati titik terendah, naik ke ketinggian yang sama pada perjalanan dan kembali ke ketinggian awal sebagai perjalanan pulang.

Tempoh

Oleh kerana gelombang berulang, pergerakan zarah adalah akhbar. Tempoh adalah masa yang diperlukan untuk membuat ayunan lengkap dan biasanya ditolak dengan huruf besar huruf t. Unit tempoh dalam sistem antarabangsa jika mereka adalah yang kedua.

Kekerapan

Ia adalah magnitud terbalik atau timbal balik dalam tempoh dan berkaitan dengan jumlah ayunan atau kitaran yang dibuat setiap unit masa. Ia dilambangkan oleh surat itu F.

Oleh kerana jumlah ayunan bukan satu unit, untuk kekerapan detik digunakan^-1 (s^-1), dipanggil Hertz atau Hertzios dan disingkat Hz.

Menjadi kebalikan dari tempoh itu, kita boleh menulis hubungan matematik antara kedua -dua magnitud:

F = 1 /t

Wahai:

T = 1/f

Jika sebagai contoh pendulum melaksanakan 30 kitaran dalam 6 saat, kekerapannya adalah:

F = (30 kitaran)/(6 s) = 5 kitaran/s = 5 Hz.

Boleh melayani anda: Ketumpatan relatif: pengiraan, contoh, latihan

Panjang gelombang

Ia adalah jarak antara dua titik gelombang yang berada pada ketinggian yang sama, dengan syarat bahawa ayunan lengkap telah dilakukan. Ia boleh diukur dari satu puncak ke yang lain berturut -turut, sebagai contoh, tetapi juga dari Valle ke Valle.

Panjang gelombang dilambangkan oleh huruf Yunani λ, yang berbunyi "lambda" dan diukur dalam unit jarak seperti meter sistem antarabangsa, walaupun terdapat pelbagai panjang gelombang, bahawa gandaan dan submultiples adalah kerap.

Nombor gelombang

Ia adalah magnitud terbalik panjang gelombang, didarab dengan nombor 2π. Oleh itu, dengan menandakan nombor gelombang mengikut huruf k, kita ada:

K = 2π / λ

Kelajuan penyebaran

Ia adalah kelajuan yang mana gangguan itu bergerak. Jika medium di mana gelombang penyebaran adalah homogen dan isotropik, iaitu sifatnya adalah sama di mana -mana, maka kelajuan ini tetap dan diberikan oleh:

V = λ / t

Unit kelajuan penyebaran adalah sama dengan kelajuan lain. Dalam sistem antarabangsa sepadan dengan m/s.

Oleh kerana tempoh kebalikan kekerapan, ia juga boleh dinyatakan:

V = λ . F

Dan kelajuan tetap, produk λ.f juga, supaya jika contohnya panjang gelombang diubahsuai, kekerapan berubah sehingga produk tetap sama.

Rujukan

1. Giancoli, d.  2006. Fizik: Prinsip dengan aplikasi. 6th. Ed Prentice Hall.
2. Hewitt, Paul. 2012. Sains Fizikal Konsep. 5th. Ed. Pearson.
3. Sears, Zemansky. 2016. Fizik universiti dengan fizik moden. Ke -14. Ed. Jilid 1. Pearson.
4. Serway, r., Jewett, J. (2008). Fizik untuk Sains dan Kejuruteraan. Jilid 1. Ke -7. Ed. Pembelajaran Cengage.
5. Tipler, ms. (2006) Fizik untuk Sains dan Teknologi. Edisi ke -5. Jilid 1. Editorial kembali.