Kas ir vilnis?

Viļņi ir traucējumi, kas pārvietojas kosmosā, tikai, enerģija no viena punkta uz otru, bez materiāla nēsāšanas. ir dabas viļņi mehānika, elektromagnētisks un gravitācijas. Attiecībā uz tā izplatīšanos mēs varam klasificēt trīs viļņu veidus: viļņi viendimensionāls, divdimensiju un trīsdimensiju. Kas attiecas uz traucējumu virzienu, tie ir sadalīti viļņišķērsvirzienā un gareniski.

izbraukšana: viļņa raksturs

Viļņu īpašības

Neatkarīgi no izplatīšanās veida, traucējumu veida vai traucējumiem, visiem viļņiem ir vienādas īpašības: biežums, garumsiekšāvilnis, amplitūda, ātrums un laika kurss. Zemāk redzamajā attēlā parādīts vilnis un tā elementi. Skatīties:

Šajā attēlā ir iespējams novērot dažus svarīgus viļņu elementus.

• Viļņa garums

Viļņa garumu attēlo simbols λ un tas ir ekvivalents telpai, pa kuru viļņi pārvietojas, līdz tie realizējas pilnīga ļodzīšanās. Viļņa garumu definē arī kā attālums starp divām secīgām ielejām, divas kārtas pēc kārtas vai trīs secīgi mezgli. Mezgli ir pozīcijas vidū, kas viļņu izplatīšanās laikā paliek miera stāvoklī. Starptautiskajā mērvienību sistēmā (SI) viļņa garums ir lielums, kas noteikts metros (m).

• Biežums

Viļņu frekvenci izsaka svārstību skaits ka viņa izpilda katru sekundi. Starptautiskajā sistēmā šo lielumu mēra s^-1 (sekundes apgrieztā vērtība), kas ir ekvivalents hercs (Hz). Piemēram: vilnis 20 Hz uzstājas divdesmit pilnas šūpoles katru sekundi.

• Laika kurss

Viļņa periods ir laika intervāls ka viņa ņem uzstāties vienssvārstībaspabeigta. SI šo lielumu mēra sekundes s). Turklāt īpašības laika kurss un biežums var saistīt ar šādu izteicienu:

Apakšvirsraksts:
T = periods (-i)
f = frekvence (Hz vai s^-1)

• izplatīšanās ātrums

viļņu ātrumsTas ir atkarīgs no gada diezgan kur tas izplatās. Starptautiskajā mērvienību sistēmā to mēra metri sekundē (jaunkundze). Turklāt šim daudzumam ir matemātiska saistība ar frekvences (vai perioda) un viļņa garuma lielumiem:

Apakšvirsraksts:
v = viļņu izplatīšanās ātrums (m / s)
λ = viļņa garums (m)
f = frekvence (Hz vai s^-1)

• Amplitude

Viļņa amplitūda ir saistīta ar tā intensitāte. Piemēram, pagriežot skaņas skaļumu, tiek radīti skaņas viļņi ar lielu amplitūdu. Amplitūdu mēra kā attālumu no līdzsvara stāvokļa līdz grēdas vai ielejas augstumam. Perpiemērs: kad uz ezera virsmas nokrīt ūdens piliens, izveidojas neliels vilnis. Šī viļņa punkti, kas atrodas vienā augstumā ar pārējo ezeru pozīcijasiekšālīdzsvars, ko sauc arī par mēs.

Skatiesarī: periodiski viļņi

Viļņu izplatīšanās

Viļņi var izplatīties trīs virzieni tomēr no kosmosa daži viļņi var pārvietoties mazākā dimensiju skaitā, piemēram, viendimensiju un divdimensiju viļņi. Virzienu skaitu, kuros viļņi izplatās, var noteikt pēc vidēja ģeometrijas, kurā tas atrodas, un pēc polarizācija viļņa (gadījumos, kad tas ir polarizējams).

Nepārtrauciet tūlīt... Pēc reklāmas ir vairāk;)

• Viendimensiju viļņi: tie ir traucējumi, kas izplatās tikai vienā virzienā telpā. Piemērs: viļņi, ko veido avots, kas nospiests uz priekšu vai atpakaļ.

• divdimensiju viļņi: viļņi, kas izplatās pa virsmām, vienlaikus pārvietojas divos kosmosa virzienos. Piemērs: vilnis, kas veidojas uz ezera virsmas traucējumu rezultātā, ko rada uz tā krītoša klints.

• trīsdimensiju viļņi: ir viļņi, kas vienlaikus pārvietojas trīs kosmosa virzienos, sfēriskās formās un koncentriski attiecībā uz to avotu, tas ir, ja abi nāk no vienas un tās pašas pozīcijas. Piemērs: Skaņas viļņi atstāj skaļruni, gaisma izplatās no iedegtas lampas.

Skatiet arī: Viļņu klasifikācija

Traucējumi

Saskaņā ar sakarību starp traucējumu virzienu, kas rada viļņu, un virzienu, kādā šis vilnis izplatīsies, viļņus var klasificēt kā gareniski vai šķērsvirzienā.

• gareniskie viļņi: viļņi, kas izplatās tajā pašā virzienā kā traucējumi, kas tos radīja. Piemērs: skaņa ir vilnis gareniski ko rada molekulu saspiešana un retināšana vidē, piemēram, gaisā, reģionos, kur blīvums no gaisa paliek lielāks un mazāks, attiecīgi. Apskatiet zemāk redzamo attēlu:

• Šķērsvirziena viļņi: viļņi, kas izplatās virzienos, kas ir perpendikulāri to radīto traucējumu virzienam. Piemērs: vilnis, kas rodas uz šūpošanās stīgas, vai gaisma, ko rada svārstīgi elektriski un magnētiski lauki. Skaties uz bildi:

viļņu daba

viļņiem var būt daba mehānika, elektromagnētisks vai gravitācijas.

• Mehāniskie viļņi: Šie viļņi neizplatās vakuumā, tie ir traucējumi, kas var izplatīties tikai kādā vidē, kas piepildīta ar vielu, piemēram, ūdeni, gaisu, metāliem un tā tālāk. Piemēri: skaņas un zemestrīces.

Skaņas viļņi, kas izplatās pa gaisu, izmantojot skaņas dakšas vibrāciju.

Skatiesarī: Skaņas viļņi

• viļņielektromagnētisks: ir viļņi, kuru izplatībai nav nepieciešams barotne. Tos veido elektrisko un magnētisko lauku svārstības. Piemērs: gaisma, infrasarkanais, ultravioletais.

Elektromagnētiskos viļņus rada svārstīgi elektriski un magnētiski lauki.

• viļņigravitācijas: tā pastāvēšanu jau sen ierosināja Alberts Einšteins, tomēr to apstiprināja tikai 2016. gadā, saduroties diviem melnie caurumi tālu. Šāda veida viļņi rada deformācijas laiktelpā.

Binārās sistēmas, tāpat kā attēlā redzamā, ar lielu ātrumu var svārstīties ap savu masas centru, radot gravitācijas viļņus.

Skatiesarī: gravitācijas viļņi

Autors Rafaels Hellerbroks
Absolvējis fiziku 

Vai vēlaties atsaukties uz šo tekstu skolas vai akadēmiskajā darbā? Skaties:

HELERBROCK, Rafaels. "Kas ir vilnis?"; Brazīlijas skola. Pieejams: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-onda.htm. Piekļuve 2021. gada 27. jūnijam.