Vad är en mekanisk våg?

En mekanisk våg är en störning som pulserar genom någon form av medium: en fast, en vätska eller en gas, som bär originalet, initierande energi från en plats till en annan. Det finns tre typer av mekaniska vågor: tvärgående, längsgående och gräns. Enkla exempel på vågor och media genom vilka de rör sig är ljud i luften, seismiska vågor i sten och vibrationerna i en gitarrsträng.

Ett exempel på mekaniska vågor är krusningar i ett damm som rör sig utåt där en sten tappas. Vågen rör sig genom mediet trots att atomerna och molekylerna i mediet i allmänhet återgår till sin ursprungliga position efter att de har pressats ihop, sträckt sig isär eller roteras av vågen som passerar genom dem. Den mekaniska vågen kan röra sig i rak rörelse, rotationsrörelse eller en kombination av de två.

vågor har egenskaperna hos frekvens, period, våglängd och amplitud. Avståndet mellan en vågpuls och nästa ärDess våglängd och tiden mellan pulser är perioden. För en tvärgående vågor är amplituden det avstånd som vågen förskjuter mediet. Antalet vågor som passerar genom mediet över tid är vågens frekvens. Ju högre frekvensen för en mekanisk våg, desto större är den energi den överför.

Tvärgående vågor överför sin energi i en upp och ner eller ett sätt till sida, vilket tvingar mediet att ta formen av en vapen och tråg-som i en sinusvåg. Ett bra exempel på den här typen av våg är en seismisk S-våg där jordskorpan rör sig upp och ner, eller sida vid sida, vinkelrätt mot riktningen för vågutbredningen. Den mekaniska vågmodellen för en tvärgående våg ges av vågekvationen, en energiekvation, vars lösning är en sinusvåg som har ovannämnda egenskaper hos frekvens, period, våglängd och amplitud.

longitUdinala vågor är täthetsvågor som rör sig genom expansion och komprimering av partiklar i mediet. En expansion och kompression är en våglängd. Bra exempel på dessa vågor är ljudvågor i luft och seismiska p-vågor i marken. Ju större täthet på materialet, desto snabbare rör sig vågorna genom det.

Gränsvågor är mekaniska vågor som resonerar mellan två olika medier. Luftkaviteter och begränsade strängar i musikinstrument, vibrationen i en inställningsgaffel och den kronliknande formen på en vattendroppstänk är bra exempel på gränsmekaniska vågor. Det resonansljudet från avstämningsgaffeln begränsas av formen och storleken på dess gräns och elasticiteten hos materialet som komponerar det.