Vibratsiooni ja laine erinevuse mõistmine

Kas randa minnes märkate kunagi lainete tulekut ja minekut? Lainete liikumist nimetatakse sageli merevee laineteks. Kuid selgub, et lainet ei leidu mitte ainult merevees, teate ju küll. Kuuleme, sest meie kõrvad võtavad helilaineid üles. Kuid kas olete kunagi mõelnud vibratsiooni ja lainete erinevusele?

Need kaks on tõepoolest sarnased ja neid on mõnikord raske eristada. Kuid selles artiklis käsitleme vibratsiooni ja laine erinevust.

Vibratsioon

Vibratsioon on edasi-tagasi liikumine tasakaalu ümber. Siin viidatud tasakaal on seisund, kus objekt on puhkeasendis, kui objektile ei mõju jõud.

Vaatame allolevat pilti.

vibratsioon

Oletame, et seal on rippuv pendel. Seejärel volditakse pendel punktini A, seejärel vabastatakse, nagu näidatud. On näha, et pendel kõigub tasakaalupunktist B mööda edasi-tagasi, pendel liigub regulaarselt, kuni see nõrgeneb ja peatub.

(Loe ka: teadke elektromagnetlaine spektrit)

Objekti regulaarset edasi-tagasi liikumist selle tasakaalupunktist mööda nimetatakse vibratsiooniks. Oletame, et algul on pendel punktis B. tasakaaluasendis. Seejärel pendel painutatakse punkti A ja vabastatakse seejärel.

Kui pendel liigub punkti ABCBA, nimetatakse pendli liikumist vibratsiooniks. Kui pendel liigub punkti ABC, nimetatakse pendli liikumist poolvibratsiooniks.

Laine

Vahepeal on lained vibratsioonid, mis levivad. Erinevalt vibratsioonidest, mille liikumine keskendub tasakaalupunktile, liiguvad lained ühest punktist teise. Vaadake allolevat pilti.

vibratsioon2

Ülaloleval pildil on näha, kuidas laps seob köie otsa puuoksaga. Seejärel vibreerib laps köie teist otsa regulaarselt üles ja alla. On näha, et aja jooksul levib vibratsioon mööda köit, kuni jõuab köie otsa, mis on seotud ja moodustab laine. Sellest illustratsioonist saame definitsiooni, et vibratsiooni levikut nimetatakse laineks.

Lähtuvalt levimise ja vibratsiooni suunast rühmitatakse lained kahte tüüpi, nimelt põiki- ja pikilained.

Ristlained on lained, mille levimissuund on risti vibratsiooni suunaga, nagu ülaltoodud näites. On näha, et köiel moodustunud lained on põiklained, kus levimissuund on risti vibratsiooni suunaga. Ristlaineid on mitu, nimelt köitel ja valguslainel.

Vahepeal on pikilained lained, mille levimissuund on paralleelne vibratsiooni suunaga. Oletame, et vedru, mille üks ots on horisontaalselt seotud, on tasakaalus. Seejärel tõmmatakse vedru välja ja vabastatakse, põhjustades kevadel vibratsiooni ja laineid. On näha, et vedrule tekkinud laine on pikilaine, milles levimissuund on paralleelne vibratsiooni suunaga.

Mõned pikilainete näited on allikate ja helilainete lained.