Risti- ja pikilained, erinevus?

Tihti esinevad meie ümber nähtused, mis on seotud vibratsioonide, helide ja lainetega. Öelge lihtsalt maavärina vibratsioon, lindude lauluhääl ja merevee lained. Selles arutelus tutvume lähemalt viimase nähtusega, nimelt lainetega.

Niisiis, mida mõeldakse lainete all? Lained on vibratsioonid, mis levivad. Näiteks seob laps köie otsa puuoksaga. Siis 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.

Laine ideaalne vorm järgib sinusoidset liikumist. Peale elektromagnetkiirguse ja võib-olla gravitatsioonikiirguse, mis võib liikuda läbi vaakumi, eksisteerivad ka keskkonnas lained (mis kuju muutumise tõttu võivad tekitada vedrujõu), kus nad saavad liikuda ja suudavad liikuda energiast ühest kohast teise, põhjustamata keskkonna osakesi. liikuda alaliselt; see tähendab, et massilist liikumist ei toimu.

Sööde on lineaarne, kui selle keskmise igas punktis saab erinevad lained kokku liita; piiratud, kui see on piiratud, muidu nimetatakse seda "lõpmatuks"; ühtlane, kui nende füüsilised omadused ei muutu erinevates punktides; isotroopsed, kui nende füüsikalised omadused on erinevates suundades "samad".

Lähtuvalt vibratsiooni levimissuunast ja suunast on rühmitatud lained kahte tüüpi, nimelt põiklained ja pikilained.

Ristlained

Ristlained on lained, mille levimissuund on risti vibratsiooni suunaga.

Näiteks vibreerib laps trossi, mis lõpeb puuga, nii et trossil tekivad lained, nagu näidatud. On näha, et köiel moodustunud lained on põiklained, kus levimissuund on risti vibratsiooni suunaga.

põiki lained

Ristlained esinevad tavaliselt elastsetes tahketes ainetes; võnkumine on antud juhul tahke osakese liikumine lõdvestunud asendist laine levikuga risti asetsevas suunas. Kuna nihe vastab materjali lokaalsele nihk deformatsioonile, nimetatakse selle omaduse põiklaine nihkelaine. Seismoloogias nimetatakse nihkelaineid ka sekundaarseteks või S-laineteks.

(Loe ka: Vibratsiooni ja lainete erinevuse mõistmine)

Ristlaineid on mitmeid, sealhulgas trossilained ja valguslained.

Pikilained

Vastupidiselt põiklainetele on pikilained lained, mille levimissuund on paralleelne vibratsiooni suunaga.

Näiteks vedru, mille üks ots on horisontaalselt seotud, on tasakaalus. Seejärel tõmmatakse see lahti ja vabastatakse, põhjustades kevadel vibratsiooni ja lainete tekkimist. On näha, et vedrule moodustunud lained on pikilained, kus levimissuund on paralleelne vibratsiooni suunaga.

pikilained

Pikilainete hulka kuuluvad helilained (rõhu vibratsioon, osakeste nihkumine ja elastses keskkonnas leviv osakeste liikumiskiirus) ja seismilised P-lained (tekitatud maavärinate ja plahvatuste tagajärjel). Pikilaine korral on kandja nihe paralleelne laine levikuga. Lained mööda venitatud Slinky-näidendit, kus mähiste vaheline kaugus suureneb ja väheneb, on hea visualiseering ja on kontrastiks põikisuunaliste võnkuvate kitarrikeeltega paiknevate püstlainetega.

Pikilainete kohta on mitu näidet, sealhulgas vedrude ja helilainete lained.