Основни науки за вълните

Вълни

Какво е вълна?

Когато мислим за думата „вълна“, обикновено си представяме някой да движи ръката си напред-назад, за да поздрави или може би си мислим за кърлинг стена от вода преместване от океана, за да катастрофира на плажа.

Във физиката вълната е нарушение, което пътува през пространството и материята се пренася енергия от едно място на друго. Когато изучавате вълни, е важно да запомните, че те предават енергия, а не материя.

Вълни в ежедневието Навсякъде около нас има много вълни в ежедневието. Звукът е вид вълна, която се движи през материята и след това вибрира тъпанчетата ни, за да можем да чуваме. Светлината е специален вид вълна, която се състои от фотони. Можете да пуснете камък в езерце и да видите вълни, които се образуват във водата. Дори използваме вълни (микровълни), за да приготвим храната си наистина бързо.

Видове вълни

Вълните могат да бъдат разделени на различни категории в зависимост от техните характеристики. По-долу описваме някои от различните термини, които учените използват, за да опишат вълните.

Механични вълни и електромагнитни вълни

Всички вълни могат да бъдат категоризирани като механични или електромагнитни.

Механични вълни са вълни, които изискват среда. Това означава, че те трябва да имат някаква материя, през която да пътуват. Тези вълни се движат, когато молекулите в средата се сблъскат помежду си, предавайки енергия. Един пример за механична вълна е звукът. Звукът може да пътува през въздух, вода или твърди вещества, но не може да пътува през вакуум. Той се нуждае от средата, за да му помогне да пътува. Други примери включват водни вълни, сеизмични вълни и вълни, пътуващи през извор.

Електромагнитни вълни са вълни, които могат да пътуват през вакуум (празно пространство). Те не се нуждаят от медия или материя. Те пътуват през електрически и магнитни полета, които се генерират от заредени частици. Примери за електромагнитни вълни включват светлина, микровълни, радиовълни и рентгенови лъчи.

Напречни вълни и надлъжни вълни

Друг начин за описване на вълната е посоката, в която се движи нейното смущение.

Напречни вълни са вълни, при които смущението се движи перпендикулярно на посоката на вълната. Можете да мислите за вълната, която се движи отляво надясно, докато смущението се движи нагоре и надолу. Един пример за напречна вълна е водна вълна, при която водата се движи нагоре и надолу, докато вълната преминава през океана. Други примери включват трептяща струна и вълна от фенове на стадион (хората се движат нагоре и надолу, докато вълната се движи около стадиона).

Надлъжни вълни са вълни, при които смущението се движи в същата посока като вълната. Един пример за това е вълна, движеща се през разтегната приплъзнала или пружина. Ако компресирате една част от лигавия и го пуснете, вълната ще се премести отляво надясно. В същото време смущението (което е намотките на пружините) също ще се движи отляво надясно. Друг класически пример за надлъжна вълна е звукът. Тъй като звуковите вълни се разпространяват през среда, молекули се сблъскват помежду си в същата посока, в която звукът се движи.


На горната снимка горната вълна е напречна
а долната вълна е надлъжна.
Интересни факти за вълните

• Вълните в океана се генерират най-вече от вятъра, движещ се през океанската повърхност.
• „Средата“ е веществото или материалът, който носи механична вълна.
• Едно от най-важните неща, които трябва да запомните за вълните, е, че те пренасят енергия, а не материя. Това ги прави различни от другите феномени във физиката.
• Много вълни не могат да се видят като микровълни и радиовълни.
• Най-високата океанска вълна, регистрирана някога, е била висока 1720 фута и се е случила в залива Литуа в Аляска.