Hva er en mekanisk bølge?

En mekanisk bølge er en forstyrrelse som pulserer gjennom en form for medium: et faststoff, en væske eller en gass, som fører originalen, og initierer energi fra et sted til et annet. Det er tre typer mekaniske bølger: tverrgående, langsgående og grense. Enkle eksempler på bølger og media som de beveger seg er lyd i luft, seismiske bølger i stein og vibrasjonene av en gitarstreng.

Et eksempel på mekaniske bølger er krusninger i et tjern som beveger seg utover fra der en stein slippes. Bølgen beveger seg gjennom mediet, selv om atomene og molekylene i selve mediet generelt går tilbake til sin opprinnelige posisjon etter at de er blitt presset sammen, strukket fra hverandre eller rotert av bølgen som passerer gjennom dem. Den mekaniske bølgen kan bevege seg i lineær bevegelse, rotasjonsbevegelse eller en kombinasjon av de to.

Bølger har egenskapene til frekvens, periode, bølgelengde og amplitude. Avstanden mellom den ene bølgepulsen og den neste erBølgelengden og tiden mellom pulser er perioden. For en tverrbølger er amplituden avstanden som bølgen fortrenger mediet. Antall bølger som går gjennom mediet over tid er bølgens frekvens. Jo høyere frekvens av en mekanisk bølge, jo større er energien den overfører.

Tverrgående bølger overfører energien sin opp og ned eller en side-til-side-måte, og tvinger mediet til å ta form av en kam og trau-som i en sinusbølge. Et godt eksempel på denne typen bølger er en seismisk S-bølge der jordskorpen beveger seg opp og ned, eller side til side, vinkelrett på retningen på bølgeforplantning. Den mekaniske bølgemodellen til en tverrbølge er gitt av bølgeforlikningen, en energilikning, hvis løsning er en sinusbølge som har de nevnte egenskapene til frekvens, periode, bølgelengde og amplitude.

LongitUdinalbølger er tetthetsbølger som beveger seg gjennom utvidelse og komprimering av partikler i mediet. En utvidelse og komprimering er en bølgelengde. Gode ​​eksempler på disse bølgene er lydbølger i luft og seismiske P-bølger i bakken. Jo større tetthet av materialet, jo raskere beveger bølgene seg gjennom det.

Grensbølger er mekaniske bølger som resonerer mellom to forskjellige medier. Lufthulrom og begrensede strenger i musikkinstrumenter, vibrasjonen av en innstillingsgaffel og den kronlignende formen til en vanndråpe-sprut er gode eksempler på grensemekaniske bølger. Den resonante lyden fra innstillingsgaffelen er begrenset av formen og størrelsen på dens grense og elastisiteten til materialet som komponerer det.