גלים הם הפרעות שנעות בחלל, מעבירות, באופן בלעדי, אֵנֶרְגִיָה מנקודה אחת לאחרת, בלי לשאת חומר. יש גלי טבע מֵכָנִיקָה, אלקטרומגנטית ו כוח משיכה. באשר להתפשטותו, אנו יכולים לסווג שלושה סוגים של גלים: גלים חד ממדי, דו ממדי ו תלת ממד. באשר לכיוון ההפרעה, הם מחולקים ל גליםחוצה ו אֹרכִּי.
לבדוק: טבע של גל
מאפייני גל
ללא קשר לאופי, צורת התפשטות או הפרעה, לכל הגלים יש את אותם המאפיינים: תדירות, אורךבגַל, אמפליטודה, מְהִירוּת ו קורס זמן. האיור שלהלן מראה גל ומרכיביו. שעון:
באיור זה ניתן לצפות בכמה אלמנטים חשובים של הגלים.
אֹרֶך גַל
אורך הגל מיוצג על ידי הסמל λ והוא שווה ערך לחלל שהגלים עוברים עד שהם מבינים התנדנדות מוחלטת. אורך הגל מוגדר גם כ- מרחק בין שני עמקים רצופים, שני פסגות רצופות אוֹ שלושה צמתים רצופים. צמתים הם מיקומים באמצע שנותרים במנוחה במהלך התפשטות הגלים. במערכת היחידות הבינלאומית (SI), אורך הגל הוא כמות המוגדרת במטר (מ ').
תדירות
תדר הגל ניתן על ידי ה- מספר תנודות שהיא מבצעת כל שנייה. במערכת הבינלאומית, גודל זה נמדד ב ס-1 (הפוך שנייה), שווה ערך ל- הרץ (הרץ). לדוגמה: גל של 20 הרץ מבצע עשרים נדנדות מלאות בכל שנייה.
קורס זמן
תקופת הגל היא ה מרווח זמן שהיא לוקחת להופיע אחדתְנוּדָהלְהַשְׁלִים. ב- SI, גודל זה נמדד ב שניות (ים). בנוסף, הנכסים קורס זמן ו תדירות יכול להיות קשור על ידי הביטוי הבא:
כתוביות:
ט = תקופות
f = תדר (Hz או s-1)
מהירות התפשטות
ה מהירות גלזה תלוי שֶׁל דַי לאן זה מתפשט. במערכת היחידות הבינלאומית היא נמדדת ב מטר לשנייה (גברת). בנוסף, לכמות זו יש קשר מתמטי עם התדירות (או התקופה) וכמויות אורך הגל:
כתוביות:
v = מהירות התפשטות הגלים (m / s)
λ = אורך גל (מ ')
f = תדר (Hz או s-1)
אמפליטודה
משרעת הגל קשורה אליו עָצמָה. לדוגמא, כאשר מגביר את עוצמת הקול, מייצרים גלי קול עם משרעות גבוהות. משרעת נמדדת כמרחק ממצב שיווי המשקל לגובה רכס או עמק. לְכָלדוגמא: כאשר טיפת מים נופלת על פני אגם, נוצר גל קטן. הנקודות של הגל הזה שנמצאות באותו גובה כמו שאר האגם עמדותבאיזון, המכונה גם אָנוּ.
תראהגַם: גלים תקופתיים
התפשטות גלים
גלים יכולים להתפשט ב שלושה כיוונים מהחלל, לעומת זאת, כמה גלים יכולים לנוע במספר קטן יותר של ממדים, כמו גלים חד ממדיים וגלים דו מימדיים. מספר הכיוונים בהם מתפשט גל יכול להיקבע על ידי הגיאומטריה של המדיום בו הוא נמצא ועל ידי ה- קיטוב של הגל (במקרים בהם הוא מקוטב).
גלים חד ממדיים: הם הפרעות שמתפשטות רק לכיוון אחד בחלל. דוגמא: גלים שנוצרו על ידי קפיץ שנלחץ קדימה או אחורה.
גלים דו מימדיים: גלים המתפשטים על גבי משטחים, לפיכך, נעים בשני כיווני שטח בו זמנית. דוגמא: גל שנוצר על פני האגם כתוצאה מההפרעה שנוצר מסלע שנופל עליו.
גלים תלת מימדיים: הם גלים הנעים בשלושה כיווני שטח בו זמנית, בצורות כדוריות ובמרכזם למקורם, כלומר כאשר שניהם מקורם מאותה עמדה. דוגמא: גלי קול עוזבים רמקול, אור מתפשט ממנורה דולקת.
ראה גם: סיווג גל
הפרעה
על פי הקשר בין כיוון ההפרעה שמקורו גל לבין הכיוון שגל זה יתפשט, ניתן לסווג את הגלים כ אֹרכִּי אוֹ חוצה.
גלים אורכיים: גלים המתפשטים לאותו כיוון כמו ההפרעה שיצרה אותם. דוגמא: הצליל הוא גל אֹרכִּי נוצר על ידי דחיסה ונדירות של מולקולות במדיום כגון אוויר, אזורים שבהם צְפִיפוּת מהאוויר נשאר גדול יותר ו קטן יותר, בהתאמה. עיין באיור למטה:
גלים רוחביים: גלים המתפשטים לכיוונים בניצב לכיוון ההפרעה שיצרה אותם. דוגמא: גל המופק על חוט המונף או אור המופק על ידי תנודות של שדות חשמליים ומגנטיים. תסתכל על התמונה:
גל טבע
לגלים יכול להיות טבע מֵכָנִיקָה, אלקטרומגנטית אוֹ כוח משיכה.
גלים מכניים: גלים אלה אינם מתפשטים בחלל ריק, הם הפרעות שיכולות להתפשט רק במדיום כלשהו מלא בחומר, כגון מים, אוויר, מתכות וכן הלאה. דוגמאות: קולות ורעידות אדמה.
גלי קול המתפשטים באוויר דרך הרטט של מזלג כוונון.
תראהגַם: גלי קול
גליםאלקטרומגנטית: הם גלים שאינם זקוקים למדיום להתפשטותם. הם נוצרים על ידי תנודה של שדות חשמליים ומגנטיים. דוגמא: אור, אינפרא אדום, אולטרה סגול.
גלים אלקטרומגנטיים מיוצרים על ידי תנודות של שדות חשמליים ומגנטיים.
גליםכוח משיכה: קיומו הוצע לפני זמן רב על ידי אלברט איינשטיין, אולם הוא אושר רק בשנת 2016, עם התנגשות של שניים חורים שחורים רָחוֹק. סוג גל זה גורם לעיוותים בזמן המרחב.
מערכות בינאריות, כמו זו שבאיור, יכולות להתנודד סביב מרכז המסה שלהן במהירות גבוהה ולייצר גלי כבידה.
תראהגַם: גלי כבידה
מאת רפאל הלרברוק
בוגר פיזיקה
מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-onda.htm
