Co to jest fala mechaniczna?

Fala mechaniczna to zaburzenie, które pulsuje przez jakąś formę medium: stałą, cieczą lub gazową, niosącą oryginał, inicjując energię z jednego miejsca do drugiego. Istnieją trzy rodzaje fal mechanicznych: poprzeczne, podłużne i graniczne. Proste przykłady fal i mediów, przez które się poruszają, są brzmią w powietrzu, fale sejsmiczne w skale i wibracje sznurka gitarowego.

Jednym z przykładów fal mechanicznych są zmarszczki w stawie, które przesuwają się na zewnątrz od miejsca upuszczania kamienia. Fala porusza się przez medium, mimo że atomy i cząsteczki samego pożywki zwykle powracają do swojej pierwotnej pozycji po tym, jak zostali razem wciśnięte, rozciągnięte lub obracane przez falę przechodzącą przez nich falę. Fala mechaniczna może poruszać się ruchem linii prostej, ruchu obrotowego lub kombinacji tych dwóch.

fale mają charakterystykę częstotliwości, okresu, długości fali i amplitudy. Odległość między impulsem fali a następnym jestJego długość fali i czas między impulsami to okres. W przypadku fal poprzecznych amplituda to odległość, którą fala wypiera medium. Liczba fal przechodzących przez medium w czasie to częstotliwość fali. Im wyższa częstotliwość fali mechanicznej, tym większa energia, którą przesyła.

Fale poprzeczne przenoszą swoją energię w sposób w górę iw dół lub w stylu po boku, zmuszając medium do przybrania postaci grzebienia i koryta-jak na fali sinusoidalnej. Dobrym przykładem tego rodzaju fali jest sejsmiczna fala S, w której skorupa Ziemi porusza się w górę i w dół, lub na bok, prostopadła do kierunku propagacji fali. Model fali mechanicznej fali poprzecznej jest podawany przez równanie fali, równanie energii, którego rozwiązaniem jest fala sinusoidalna posiadająca wyżej wymienioną charakterystykę częstotliwości, okresu, długości fali i amplitudy.

długośćFale Udinal to fale gęstości, które przesuwają się przez rozszerzanie i kompresję cząstek pożywki. Jedno rozszerzenie i kompresja to jedna długość fali. Dobrym przykładem tych fal są fale dźwiękowe w powietrzu i sejsmiczne fale P w ziemi. Im większa gęstość materiału, tym szybciej fale przemieszczają się przez niego.

Fale graniczne są falami mechanicznymi, które rezonują między dwoma odmiennymi mediami. Wnęki powietrzne i ograniczone sznurki w instrumentach muzycznych, wibracja widelec strojenia i podobny do korony kształt plusk kropli są dobrym przykładem granicznych fal mechanicznych. Rezonansowy dźwięk widelca strojenia jest ograniczony kształtem i wielkością jego granicy oraz elastyczności materiału komponującego się.