Qu'est-ce qu'une vague mécanique?
Une onde mécanique est une perturbation qui pulsate à travers une forme de milieu: un solide, un liquide ou un gaz, transportant l'énergie initiale, initiant un endroit à un autre. Il existe trois types d'ondes mécaniques: transversale, longitudinale et limite. Des exemples simples d'ondes et des médias à travers lesquels ils se déplacent sont sains dans l'air, les ondes sismiques dans le rock et les vibrations d'une chaîne de guitare.
Un exemple d'ondes mécaniques est des ondulations dans un étang qui se déplacent vers l'extérieur de l'endroit où une pierre est tombée. La vague se déplace à travers le milieu même si les atomes et les molécules du milieu lui-même reviennent généralement à leur position d'origine après avoir été serrées ensemble, étirées ou tournées par la vague qui les traversent. L'onde mécanique peut se déplacer dans un mouvement en ligne droite, un mouvement de rotation ou une combinaison des deux.
Les ondes possèdent les caractéristiques de la fréquence, de la période, de la longueur d'onde et de l'amplitude. La distance entre une impulsion d'onde et la suivante estSa longueur d'onde et le temps entre les impulsions sont la période. Pour une vague transversale, l'amplitude est la distance que l'onde déplace le milieu. Le nombre de vagues passant par le milieu au fil du temps est la fréquence de l'onde. Plus la fréquence d'une onde mécanique est élevée, plus l'énergie qu'elle transmet.
Les vagues transversales transmettent leur énergie de manière supérieure et bas ou de manière latérale, forçant le médium à prendre la forme d'une crête et d'un creux - comme dans une vague sinusoïdale. Un bon exemple de ce type de vague est une onde Sismique S dans laquelle la croûte terrestre se déplace de haut en bas, ou d'un côté à l'autre, perpendiculaire à la direction de la propagation des vagues. Le modèle d'onde mécanique d'une onde transversale est donné par l'équation d'onde, une équation énergétique, dont la solution est une onde sinusoïdale possédant les caractéristiques susmentionnées de fréquence, de période, de longueur d'onde et d'amplitude.
longitLes ondes udinales sont des ondes de densité qui se déplacent à travers l'expansion et la compression des particules du milieu. Une expansion et une compression est une longueur d'onde. De bons exemples de ces ondes sont des ondes sonores dans l'air et les ondes p sismiques dans le sol. Plus la densité du matériau est grande, plus les vagues le traversent rapidement.
Les ondes limites sont des ondes mécaniques qui résonnent entre deux milieux différents. Cavités aériennes et cordes contraints dans les instruments de musique, la vibration d'une fourche de réglage et la forme couronne d'une goutte à goutte d'eau sont de bons exemples d'ondes mécaniques limites. Le son résonnant de la fourche de réglage est limité par la forme et la taille de sa limite et l'élasticité du matériau la composant.