VAL TRANSVERSAL: CARACTERISTICI ȘI EXEMPLE - FIZIC - 2025

Cele valuri transversale sunt acelea în care oscilație are loc într - o direcție perpendiculară pe direcția de propagare a undei. În schimb, undele longitudinale sunt unde în care deplasarea prin mediu are loc în aceeași direcție cu deplasarea undei.

Trebuie amintit că undele se propagă printr-un mediu în virtutea vibrațiilor pe care le provoacă în particulele mediului menționat. Deci direcția de propagare a unei unde poate fi paralelă sau perpendiculară pe direcția în care vibrează particulele. Prin urmare, se face distincția între undele transversale și longitudinale.

Cel mai tipic exemplu de undă transversală este undele circulare care se propagă pe suprafața apei atunci când o piatră este aruncată. Undele electromagnetice precum lumina sunt, de asemenea, unde transversale. În ceea ce privește undele electromagnetice, este cazul particular că nu există vibrații de particule așa cum există în alte unde.

Chiar și așa, sunt unde transversale, deoarece câmpurile electrice și magnetice asociate cu aceste unde sunt perpendiculare pe direcția de propagare a undei. Alte exemple de unde de forfecare sunt undele care sunt transmise de-a lungul unei șiruri și undele S sau undele seismice secundare.

caracteristici

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

Amplitudinea undei (A)

Este definit ca distanța dintre cel mai îndepărtat punct al unei unde și punctul său de echilibru. Deoarece este o lungime, se măsoară în unități de lungime (de obicei măsurate în metri).

Lungime de undă (λ)

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

Această distanță este măsurată, de exemplu, între două vârfuri succesive (vârfurile sunt cel mai îndepărtat punct de la poziția de echilibru în vârful valului) sau, de asemenea, între două văi (cel mai îndepărtat punct din poziția de echilibru în fundul valului) succesiv.

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

Perioada (T)

Este definit ca timpul (de obicei măsurat în secunde) în care este nevoie de o undă pentru a parcurge un ciclu complet sau o oscilație. De asemenea, poate fi definit ca timpul în care durează o undă pentru a parcurge o distanță echivalentă cu lungimea sa de undă.

Frecvența (f)

Este definit ca fiind numărul de oscilații care apar într-o unitate de timp, de obicei o secundă. Astfel, când timpul este măsurat în secunde, frecvența este măsurată în Hertz (Hz). Frecvența este calculată în mod normal din perioada utilizând următoarea formulă:

f = 1 / T

Viteza de propagare a valului (v)

Este viteza cu care unda (energia undei) se propagă printr-un mediu. De obicei se măsoară în metri pe secundă (m / s). De exemplu, undele electromagnetice circulă cu viteza luminii.

Viteza de propagare poate fi calculată în funcție de lungimea de undă și 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 unde de forfecare. O caracteristică particulară a radiațiilor electromagnetice este aceea că, contrar undelor mecanice care necesită propagarea unui mediu, acestea nu necesită un mediu care să se propage și pot face acest lucru în vid.

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

Mai mult, după cum am menționat mai sus, undele electromagnetice se propagă la viteza luminii, care în cazul unui vid este de ordinul 3 ∙ 10 ⁸ m / s.

Un exemplu de undă electromagnetică este lumina vizibilă, care este radiația electromagnetică a cărei lungimi de undă sunt cuprinse între 400 și 700 nm.

Valuri transversale în apă

Un caz foarte tipic și foarte grafic al unei unde transversale este cel care apare atunci când o piatră (sau orice alt obiect) este aruncat în apă. Când se întâmplă acest lucru, se produc valuri circulare care se propagă din locul în care piatra a lovit apa (sau focalizarea valului).

Observarea acestor unde ne permite să apreciem cum direcția vibrației care are loc în apă este perpendiculară pe direcția de mișcare a undei.

Acest lucru este cel mai bine văzut dacă o geamă este plasată aproape de punctul de impact. Buja se ridică și cade vertical pe măsură ce fronturile de val ajung, care se mișcă orizontal.

Mai complicată este mișcarea valurilor în ocean. Mișcarea sa implică nu numai studiul undelor transversale, ci și circulația curenților de apă la trecerea undelor. Din acest motiv, mișcarea reală a apei în mări și oceane nu poate fi redusă doar la o simplă mișcare armonică.

Val pe o funie

Așa cum am menționat deja, un alt caz obișnuit al unei unde transversale este deplasarea unei vibrații de o sfoară.

Pentru aceste valuri, viteza cu care valul se deplasează pe șirul întins este determinată de tensiunea din coardă și de masa pe unitatea de lungime a șirului. Astfel, viteza undei este calculată din următoarea expresie:

V = (T / m / L) ^1/2

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

Referințe

1. Val transversal (nd). Pe Wikipedia. Preluat pe 21 aprilie 2018, de pe es.wikipedia.org.
2. Radiația electromagnetică (nd). Pe Wikipedia. Preluat pe 21 aprilie 2018, de pe es.wikipedia.org.
3. Val transversal (nd). Pe Wikipedia. Preluat pe 21 aprilie 2018, de pe 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, AP (1971). Vibrații și valuri (seria de fizică introductivă MIT). Nelson Thornes.