ტალღები არის დარღვევები, რომლებიც ვრცელდება სივრცეში მატერიის, მხოლოდ ენერგიის ტრანსპორტირების გარეშე.
ტალღის გამომწვევ ელემენტს წყაროს უწოდებენ, მაგალითად, მდინარის წყლებში ჩაგდებული ქვა წარმოქმნის წრიულ ტალღებს.
წრიული ტალღები სითხის ზედაპირზე
ტალღების მაგალითებია: ზღვის ტალღები, რადიოტალღები, ხმა, სინათლე, რენტგენი, მიკროტალღური ღუმელი და სხვა.
ფიზიკის ნაწილს, რომელიც სწავლობს ტალღებს და მათ მახასიათებლებს, ეწოდება დაძაბული.
ტალღის მახასიათებლები
ტალღების დასახასიათებლად ვიყენებთ შემდეგ რაოდენობებს:
- Დიაპაზონი: შეესაბამება ტალღის სიმაღლეს, რომელიც აღინიშნება ტალღის წონასწორობის (მოსვენების) წერტილსა და მწვერვალს შორის მანძილით. გაითვალისწინეთ, რომ "crest" მიუთითებს ტალღის მაქსიმალურ წერტილზე, ხოლო "ხეობა" წარმოადგენს მინიმალურ წერტილს.
- ტალღის სიგრძე: წარმოდგენილია ბერძნული ასოთი lambda (λ), ეს არის მანძილი ორ თანმიმდევრულ ხეობასა და ნაპირს შორის.
- სიჩქარე: წარმოდგენილია ასოთი (v), ტალღის სიჩქარე დამოკიდებულია იმ გარემოზე, რომელშიც ის ვრცელდება. ასე რომ, როდესაც ტალღა ცვლის გავრცელების საშუალო საშუალებას, მისი სიჩქარე შეიძლება შეიცვალოს.
- სიხშირე: წარმოდგენილია ასოთი (f), საერთაშორისო სისტემაში სიხშირე იზომება ჰერცი (Hz) და შეესაბამება ტალღების რხევების რაოდენობას მოცემულ დროის ინტერვალში. ტალღის სიხშირე არ არის დამოკიდებული გამრავლების გარემოზე, მხოლოდ იმ წყაროს სიხშირეზე, რომელმაც წარმოადგინა ტალღა.
- დროის კურსი: წარმოდგენილია ასოთი (T), პერიოდი შეესაბამება ტალღის სიგრძის დროს. საერთაშორისო სისტემაში პერიოდის საზომი ერთეული წამია.
ტალღების ტიპები
რაც შეეხება ბუნება, არსებობს ტალღების ორი ტიპი:
- მექანიკური ტალღები: რომ გავრცელება მოხდეს, მექანიკურ ტალღებს სჭირდებათ მატერიალური საშუალება, მაგალითად, ბგერითი ტალღები და სიმები სიმზე.
- ელექტრომაგნიტური ტალღები: ამ შემთხვევაში არ არის აუცილებელი არსებობდეს მატერიალური საშუალება ტალღის გასავრცელებლად, მაგალითად, რადიოტალღები და სინათლე.
ტალღების კლასიფიკაცია
Მიხედვით ტალღის გავრცელების მიმართულება, ისინი კლასიფიცირდება შემდეგ კატეგორიებად:
-
ერთგანზომილებიანი ტალღები: ტალღები, რომლებიც ერთი მიმართულებით ვრცელდება.
მაგალითი: ტალღები თოკზე. -
ორგანზომილებიანი ტალღები: ტალღები, რომლებიც ვრცელდება ორი მიმართულებით.
მაგალითი: ტალღები, რომლებიც ტბის ზედაპირზე ვრცელდება. -
სამგანზომილებიანი ტალღები: ტალღები, რომლებიც ვრცელდება ყველა შესაძლო მიმართულებით.
მაგალითი: ხმის ტალღები.
ტალღების კლასიფიკაციაც შესაძლებელია შესაბამისად ვიბრაციის მიმართულება:
-
გრძივი ტალღები: წყაროს ვიბრაცია ტალღის გადაადგილების პარალელურია.
მაგალითი: ხმის ტალღები
-
განივი ტალღები: ვიბრაცია ტალღის გავრცელების პერპენდიკულარულია.
მაგალითი: ტალღა სიმზე.
ფორმულები
ურთიერთობა პერიოდსა და სიხშირეს შორის
პერიოდი არის სიხშირის ინვერსიული.
ამრიგად:
გამრავლების სიჩქარე
სიჩქარე ასევე შეიძლება გამოითვალოს როგორც სიხშირის ფუნქცია, ანაცვლის პერიოდს ინვერსიული სიხშირით.
Ჩვენ გვაქვს:
მაგალითი
რა არის ტალღის პერიოდი და გავრცელების სიჩქარე, რომელსაც აქვს 5 ჰერცი სიხშირე და ტალღის სიგრძე 0,2 მ?
რადგან პერიოდი სიხშირის შებრუნებულია, მაშინ:
სიჩქარის გამოსათვლელად ვიყენებთ ტალღის სიგრძეს და სიხშირეს, მაგალითად:
ტალღოვანი ფენომენი
ანარეკლი
დაბრკოლებასთან შეჯახებისას გარკვეულ გარემოში გავრცელებულ ტალღას შეიძლება ჰქონდეს ასახვა, ანუ გამრავლების მიმართულების შეცვლა.
ასახვისას ტალღის სიგრძე, გავრცელების სიჩქარე და ტალღის სიხშირე არ იცვლება.
მაგალითად, როდესაც ადამიანი ყვირის ხეობაში და რამდენიმე წამში ისმის მისი ხმის ექო.
სინათლის არეკვლის საშუალებით ჩვენ ვხედავთ საკუთარ სურათს გაპრიალებულ ზედაპირზე.
ტბის წყნარ ზედაპირზე ასახული სურათი
რეფრაქცია
რეფრაქცია არის ფენომენი, რომელიც ხდება მაშინ, როდესაც ტალღა ცვლის გამრავლების საშუალო საშუალებას. ამ შემთხვევაში შეიძლება მოხდეს სიჩქარის მნიშვნელობისა და გამრავლების მიმართულების შეცვლა.
ტალღები სანაპიროზე ნაპირის პარალელურად იშლება, გარდატეხის ფენომენის გამო. წყლის სიღრმეში ცვლილება (გამრავლების საშუალება) იწვევს ტალღების მიმართულების შეცვლას, ისინი ნაპირის პარალელურად ხდის.
დიფრაქცია
ტალღები დაბრკოლებებს ათვალიერებენ. როდესაც ეს მოხდება, ჩვენ ვამბობთ, რომ ტალღა გაფუჭდა.
დიფრაქცია საშუალებას გვაძლევს მოვისმინოთ, მაგალითად, კედლის მეორე მხარეს მყოფი ადამიანი.
დაბრკოლების გავლისას ტალღები ვრცელდება.
ჩარევა
როდესაც ორი ტალღა ხვდება, ურთიერთქმედება ხდება მათ ამპლიტუდებს შორის, რომელსაც ერევა.
ჩარევა შეიძლება იყოს კონსტრუქციული (ამპლიტუდის გაზრდა) ან დესტრუქციული (ამპლიტუდის შემცირება).
მდგომი ტალღები
მუდმივი ტალღები წარმოიქმნება თანაბარი პერიოდული ტალღების სუპერპოზიციიდან და საპირისპირო მიმართულებებიდან.
როდესაც ხდება კონსტრუქციული და დესტრუქციული ჩარევა, ისინი წარმოადგენენ წერტილებს, რომლებიც ვიბრირებენ და სხვები, რომლებიც არ ირხევიან.
ჩვენ შეგვიძლია გამოვუშვათ მდგრადი ტალღები ფიქსირებული დაბოლოების სიმზე, მაგალითად, გიტარის სიმებზე.
იცოდეთ ყველაფერი:
- Ხმის ტალღები
- ხმის სიჩქარე
- სინათლის სიჩქარე
- ენერგია
- გრავიტაციული ტალღები
- ფიზიკის ფორმულები
მისაღები გამოცდების სავარჯიშოები
1. (ENEM - 2016)
ელექტროკარდიოგრამა, ტესტი, რომელიც გამოიყენება პაციენტის გულის მდგომარეობის შესაფასებლად, არის გულის ელექტრული აქტივობის ჩანაწერი გარკვეული პერიოდის განმავლობაში. ფიგურა წარმოადგენს ზრდასრული, დასვენებული, არამწეველი პაციენტის ელექტროკარდიოგრაფიას სასიამოვნო ტემპერატურულ გარემოში. ამ პირობებში, გულისცემა წუთში 60-დან 100 დარტყმამდე ნორმალურად ითვლება.
წარმოდგენილი ელექტროკარდიოგრამის საფუძველზე დადგენილია, რომ პაციენტს გულისცემა აქვს
არანორმალური.
ბ) იდეალური მნიშვნელობის ზემოთ
გ) იდეალური მნიშვნელობის ქვემოთ
დ) ქვედა ზღვართან ახლოს
ე) ზედა ზღვართან ახლოს
ალტერნატივა გ) იდეალური მნიშვნელობის ქვემოთ
2. (ENEM 2013)
თვითმფრინავით მგზავრობისას მგზავრებს სთხოვენ გამორთონ ყველა მოწყობილობა, რომელთა მოქმედება მოიცავს ელექტრომაგნიტური ტალღების გამოყოფას ან მიღებას. პროცედურა გამოიყენება გამოსხივების წყაროების აღმოსაფხვრელად, რამაც შეიძლება ხელი შეუშალოს მფრინავების რადიოკომუნიკაციას საკონტროლო კოშკთან.
ემიტირებული ტალღების თვისება, რომელიც ამართლებს მიღებულ პროცედურას არის ის ფაქტი, რომ
ა) აქვს საპირისპირო ფაზები
ბ) იყოს ორივე მოსასმენი
გ) ჰქონდეს შებრუნებული ინტენსივობა
დ) იყოს იგივე დიაპაზონის
ე) აქვს ახლო სიხშირეები
ალტერნატივა ე) აქვს ახლო სიხშირეები
3. (ENEM 2013)
ფეხბურთის სტადიონებზე გულშემატკივრების საერთო მანიფესტაციაა მექსიკური ოლა. ხაზის მაყურებლები, თავიანთი ადგილიდან გაუსვლელად და გვერდითი გადაადგილების გარეშე, დგანან და სხედან, სინქრონიზებული მიმდებარე ხაზის. კოლექტიური ეფექტი ვრცელდება სტადიონის მაყურებელზე და ქმნის პროგრესულ ტალღას, როგორც ეს ნაჩვენებია ილუსტრაციაზე.
დადგენილია, რომ ამ "ადამიანის ტალღის" გავრცელების სიჩქარეა 45 კმ / სთ, ხოლო რყევების თითოეული პერიოდი შეიცავს 16 ადამიანს, რომლებიც ფეხზე დგებიან და სხედან ლამაზად და ერთმანეთისგან 80 სმ დაშორებით.
ამ მექსიკურ ოლაში, ჰერცში ტალღის სიხშირე უფრო ახლოსაა მნიშვნელობა
ა) 0.3
ბ) 0.5
გ) 1.0
დ) 1.9
ე) 3.7
ალტერნატივა გ) 1.0
