Hvad er en mekanisk bølge?

En mekanisk bølge er en forstyrrelse, der pulserer gennem en form for medium: en fast, en væske eller en gas, der bærer den originale, der indleder energi fra et sted til et andet. Der er tre typer mekaniske bølger: tværgående, langsgående og grænse. Enkle eksempler på bølger og medierne, gennem hvilke de bevæger sig, er lyd i luft, seismiske bølger i klippe og vibrationerne i en guitarstreng.

Et eksempel på mekaniske bølger er krusninger i en dam, der bevæger sig udad, hvorfra en sten falder. Bølgen bevæger sig gennem mediet, selvom atomerne og molekylerne i selve mediet generelt vender tilbage til deres oprindelige position, efter at de er blevet presset sammen, strakt fra hinanden eller roteret af bølgen, der passerer gennem dem. Den mekaniske bølge kan bevæge sig i lineær bevægelse, rotationsbevægelse eller en kombination af de to.

bølger har egenskaber ved frekvens, periode, bølgelængde og amplitude. Afstanden mellem den ene bølgepuls og den næste erDens bølgelængde og tiden mellem pulser er perioden. For en tværgående bølger er amplituden den afstand, som bølgen fortrænger mediet. Antallet af bølger, der passerer gennem mediet over tid, er bølgens frekvens. Jo højere hyppigheden af ​​en mekanisk bølge er, jo større overføres den energi, den overfører.

Tværgående bølger overfører deres energi i en op og ned eller en side til side måde, hvilket tvinger mediet til at tage form af en kam og trug-som i en sinusbølge. Et godt eksempel på denne slags bølge er en seismisk S-bølge, hvor jordens skorpe bevæger sig op og ned eller side til side, vinkelret på retningen for bølgeforplantning. Den mekaniske bølgemodel af en tværgående bølge er givet ved bølgeforligningen, en energiligning, hvis opløsning er en sinusbølge, der har de førnævnte egenskaber ved frekvens, periode, bølgelængde og amplitude.

langvarigUdinalbølger er densitetsbølger, der bevæger sig gennem ekspansion og komprimering af mediets partikler. En udvidelse og komprimering er en bølgelængde. Gode ​​eksempler på disse bølger er sunde bølger i luft og seismiske P-bølger i jorden. Jo større densitet af materialet, jo hurtigere bevæger bølgerne sig gennem det.

Grænsebølger er mekaniske bølger, der resonerer mellem to forskellige medier. Lufthulrum og begrænsede strenge i musikinstrumenter, vibrationen af ​​en tuninggaffel og den krone-lignende form af en vanddråbe-plask er gode eksempler på grænse mekaniske bølger. Resonanslyden af ​​tuninggaffelen er begrænset af formen og størrelsen af ​​dens grænse og elasticiteten af ​​det materiale, der komponerer den.