Bølgeegenskaper

Figur 1. Representative parametere for en sinusformet bølge. Kilde: f. Zapata.

De Bølgeegenskaper De er det særegne av det bølgende fenomenet: bølgelengden, frekvensen, dalene, åsene, hastigheten, energien og andre som vi vil forklare i denne artikkelen.

I bølger er det ikke partikler som reiser med forstyrrelse, men energi. Når en bølge sprer seg i et materielt medium, som blant annet kan være vann, luft eller et tau, beveger partiklene seg bare fra likevektsposisjonen, for å gå tilbake til den etter kort tid.

Imidlertid overføres bevegelsen fra en partikkel til en annen, noe som får hver av dem til å vibrere. På denne måten sprer forstyrrelsen vi ringer i midten Vibe, Som bølgen av fans gjør på stadionene, når fotballkamper spilles.

Studien av bølger er veldig interessant, siden vi lever i en verden full av dem: lys, havbølger, lyden av musikk og stemme er alle bølgende fenomener, selv om den er av ulik natur. Både lys og lyd er spesielt viktige, fordi vi kontinuerlig trenger dem for å kommunisere med omverdenen.

Hva er bølgens egenskaper?

Vibrasjon

Det er den komplette turen som lager en partikkel i sin svingende bevegelse. For eksempel har en pendel en bevegelse av sving, siden den fra et bestemt punkt beskriver en bue, stopper når den når en viss høyde og går tilbake til sin opprinnelige posisjon.

Hvis det ikke var for friksjon, ville denne bevegelsen følge på ubestemt tid. Men på grunn av friksjon blir bevegelsen tregere og tregere og den minst brede svingningen, til pendelen stopper.

Det kan tjene deg: Second Law of Thermodynamics: Formler, ligninger, eksempler

Når et horisontalt anspent tau forstyrres, vibrerer partiklene i tauet i en vertikal retning, det vil si fra topp til bunn, mens forstyrrelsen beveger seg horisontalt langs tauet.

Oscillasjonssenter

Når en partikkel gjør sin svingende bevegelse, gjør den at den beveger seg med hensyn til et bestemt punkt, kalt opprinnelse eller svingningssenter.

I eksemplet med pendelen er det i likevekt på det laveste punktet, og svinger rundt dette hvis vi skiller det litt fra denne posisjonen. Derfor kan dette punktet betraktes som svingningssenteret.

Vi kan også forestille oss en fjær eller vår på et horisontalt bord, emne i den ene enden på en vegg, og med en blokk i den andre enden. Hvis fjærbørste-systemet er uovertruffen, er blokken i en viss likevektsposisjon.

Imidlertid, når du komprimerer eller strekker våren litt, begynner systemet å svinge rundt den likevektsposisjonen.

Forlengelse

Det er avstanden som partikkelen beveger seg bort fra svingningssenteret etter en stund. Det måles i meter når det internasjonale systemet brukes hvis.

Hvis en fjær er komprimert eller strukket med en blokk i den ene enden, sies det at den har opplevd en forlengelse av "x" antall meter, centimeter eller enheten som brukes til å måle avstand.

Rygger og daler

De er henholdsvis de høyeste og laveste punktene som partikkelen når med hensyn til likevektsposisjonen y = 0 (se figur 1).

Amplitude

Bølgene av havet, når de har mye amplitude som dette, har mye energi

Det er den maksimale avstanden som partikkelen skiller seg fra svingningssenteret og er også gitt i meter. Det er betegnet som TIL eller som og. Der sammenfaller likevektsposisjonen med y = 0 og tilsvarer åsene og bølgedalene.

Kan tjene deg: dynamisk eller kinetisk friksjon: koeffisient, eksempler, øvelser

Amplituden er en viktig parameter, siden den er relatert til energien som transporterer bølgen. Jo større amplitude, jo større er energien, som for eksempel med havbølgene.

Node

Nodene er punktene der partikkelen passerer gjennom svingningssenteret eller likevektsposisjonen.

Syklus

Dette kalles en fullstendig svingning, når partikkelen går fra den ene toppen til den neste, eller fra en dal til den neste. Så sier vi at han laget en syklus.

Pendelen utfører en fullstendig svingning når en vis.

Periode

Siden bølgene er repeterende, er partikkelbevegelsen avis. Perioden er tiden det tar å lage en fullstendig svingning og nektes vanligvis med bokstaven T -store bokstaver. Enhetene i perioden i det internasjonale systemet hvis de er den andre (e).

Frekvens

Det er omvendt eller gjensidig størrelse på perioden og er relatert til mengden svingninger eller sykluser som er laget per tidsenhet. Det er betegnet med brevet F.

Ettersom mengden av svingninger ikke er en enhet, brukes sekundene for frekvensen sekundene^-1 (s^-1), kalt hertz eller hertzios og forkortet Hz.

Når vi er det omvendte av perioden, kan vi skrive et matematisk forhold mellom begge størrelsene:

F = 1 /t

O vel:

T = 1/f

Hvis for eksempel en pendel utfører 30 sykluser på 6 sekunder, er frekvensen:

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

Kan tjene deg: Relativ tetthet: beregning, eksempler, øvelser

Bølgelengde

Det er avstanden mellom to punkter i en bølge som er i samme høyde, forutsatt at det er utført en fullstendig svingning. Det kan måles fra en kam til en annen påfølgende, for eksempel, men også fra Valle til Valle.

Bølgelengden er betegnet med den greske bokstaven λ, som lyder “lambda” og måles i avstandsenheter som målerne til det internasjonale systemet, selv om det er et så stort utvalg av bølgelengder, at multiplene og submultiplene er hyppige.

Bølgenummer

Det er den omvendte størrelsen på bølgelengden, multiplisert med tall 2π. Derfor, ved å betegne bølgetallet etter bokstav k, har vi:

K = 2π / λ

Forplantningshastigheten

Det er hastigheten som forstyrrelsen reiser. Hvis mediet som bølgen forplanter seg er homogen og isotropisk, det vil si dets egenskaper er den samme overalt, så er denne hastigheten konstant og er gitt av:

V = λ / t

Enhetene i forplantningshastigheten er de samme som for annen hastighet. I det internasjonale systemet tilsvarer M/S.

Siden perioden er det inverse av frekvensen, kan den også uttrykkes:

v = λ . F

Og ettersom hastigheten er konstant, er produktet λ.F også, slik at hvis for eksempel bølgelengden er modifisert, endres frekvensen slik at produktet forblir det samme.

Referanser

1. Giancoli, d.  2006. Fysikk: Prinsipper med applikasjoner. 6. Ed Prentice Hall.
2. Hewitt, Paul. 2012. Konseptuell fysisk vitenskap. 5. plass. Ed. Pearson.
3. Sears, Zemansky. 2016. Universitetsfysikk med moderne fysikk. 14. Ed. Volum 1. Pearson.
4. Serway, r., Jewett, J. (2008). Fysikk for vitenskap og ingeniørfag. Volum 1. 7. Ed. Cengage Learning.
5. Tipler, s. (2006) Fysikk for vitenskap og teknologi. 5. utg. Volum 1. Redaksjon tilbake.