Golven zijn verstoringen die in de ruimte bewegen, uitsluitend, energie van het ene punt naar het andere, zonder materie te dragen. er zijn golven van de natuur mechanica, elektromagnetisch en zwaartekracht. Wat de voortplanting betreft, kunnen we drie soorten golven classificeren: golven eendimensionaal, tweedimensionaal en driedimensionaal. Wat betreft de richting van verstoring, ze zijn onderverdeeld in: golventransversalen en longitudinaal.
uitchecken: aard van een golf
Golfeigenschappen
Ongeacht de aard, vorm van voortplanting of verstoring, alle golven hebben dezelfde eigenschappen: frequentie, lengteinGolf, amplitude, snelheid en tijdsverloop. De onderstaande figuur toont een golf en zijn elementen. Kijk maar:
In deze figuur is het mogelijk om enkele belangrijke elementen van de golven waar te nemen.
Golflengte
De golflengte wordt weergegeven door het symbool λ en is gelijk aan de ruimte die de golven afleggen totdat ze zich realiseren een complete wiebel. De golflengte wordt ook gedefinieerd als de
afstand tussen twee opeenvolgende valleien, twee opeenvolgende toppen of drie opeenvolgende knooppunten. Knooppunten zijn posities in het midden die tijdens de golfvoortplanting in rust blijven. In het Internationale Stelsel van Eenheden (SI) is de golflengte een grootheid gedefinieerd in meters (m).Frequentie
De golffrequentie wordt gegeven door de aantal oscillaties dat ze presteert elke seconde. In het internationale systeem wordt deze omvang gemeten in zo-1 (inverse van een seconde), wat gelijk is aan hertz (Hz). Bijvoorbeeld: een golf van 20 Hz presteert twintig volle slagen per seconde.
Tijdsverloop
De periode van een golf is de tijdsinterval die ze meeneemt om op te treden eenoscillatiecompleet. In de SI wordt deze grootte gemeten in seconden (en). Bovendien zijn de eigenschappen tijdsverloop en frequentie kan worden gerelateerd door de volgende uitdrukking:
Ondertitel:
T = periode(s)
f = frequentie (Hz of s-1)
voortplantingssnelheid:
DE golfsnelheidHet hangt er van af van heel waar het zich verspreidt. In het Internationale Stelsel van Eenheden wordt het gemeten in meter per seconde (Mevrouw). Bovendien heeft deze grootheid een wiskundige relatie met de frequentie (of periode) en golflengtegrootheden:
Ondertitel:
v = golfvoortplantingssnelheid (m/s)
λ = golflengte (m)
f = frequentie (Hz of s-1)
Amplitude
De amplitude van de golf is gerelateerd aan zijn intensiteit. Wanneer het geluidsvolume bijvoorbeeld wordt verhoogd, worden geluidsgolven geproduceerd met hoge amplituden. Amplitude wordt gemeten als de afstand van de evenwichtspositie tot de hoogte van een bergkam of vallei. Pervoorbeeld: wanneer een druppel water op het oppervlak van een meer valt, vormt zich een kleine golf. De punten van deze golf die op dezelfde hoogte liggen als de rest van het meer zijn positiesinbalans, ook wel genoemd wij.
Kijkenook: periodieke golven
Golfvoortplanting
Golven kunnen zich voortplanten in de drie richtingen vanuit de ruimte kunnen sommige golven echter in een kleiner aantal dimensies reizen, zoals eendimensionale golven en tweedimensionale golven. Het aantal richtingen waarin een golf zich voortplant, kan worden bepaald door de geometrie van het medium waarin deze zich bevindt en door de polarisatie van de golf (in gevallen waar deze polariseerbaar is).
Eendimensionale golven: het zijn verstoringen die zich slechts in één richting in de ruimte voortplanten. Voorbeeld: golven gevormd door een veer die naar voren of naar achteren wordt gedrukt.
tweedimensionale golven: golven die zich op oppervlakken voortplanten, reizen daarom gelijktijdig in twee richtingen van de ruimte. Voorbeeld: een golf die zich op het oppervlak van het meer vormt als gevolg van de verstoring die wordt veroorzaakt door een rots die erop valt.
driedimensionale golven: het zijn golven die tegelijkertijd in drie richtingen van de ruimte bewegen, in sferische vormen en concentrisch ten opzichte van hun bron, dat wil zeggen, wanneer beide uit dezelfde positie komen. Voorbeeld: Geluidsgolven die een luidspreker verlaten, licht dat zich voortplant uit een brandende lamp.
Zie ook: Golfclassificatie
Verstoring
Volgens de relatie tussen de richting van de storing die een golf veroorzaakt en de richting waarin deze golf zich voortplant, is het mogelijk om de golven te classificeren als longitudinaal of transversalen.
longitudinale golven: golven die zich voortplanten in dezelfde richting als de verstoring die ze heeft voortgebracht. Voorbeeld: het geluid is een golf longitudinaal gegenereerd door de compressie en verdunning van moleculen in een medium zoals lucht, regio's waar de dichtheid uit de lucht blijft groter en kleiner, respectievelijk. Kijk naar de onderstaande figuur:
Transversale golven: golven die zich voortplanten in richtingen loodrecht op de richting van de verstoring die ze heeft veroorzaakt. Voorbeeld: een golf die wordt geproduceerd door een zwaaiende snaar of licht dat wordt geproduceerd door oscillerende elektrische en magnetische velden. Kijk naar de foto:
golf natuur
golven kunnen natuur hebben have mechanica, elektromagnetisch of zwaartekracht.
Mechanische golven: Deze golven planten zich niet voort in een vacuüm, het zijn verstoringen die zich alleen kunnen voortplanten in een medium gevuld met materie, zoals water, lucht, metalen enzovoort. Voorbeelden: geluiden en aardbevingen.
Geluidsgolven die zich door de lucht voortplanten door de trilling van een stemvork.
Kijkenook: Geluidsgolven
golvenelektromagnetisch: zijn golven die geen medium nodig hebben om zich voort te planten. Ze worden gevormd door de oscillatie van elektrische en magnetische velden. Voorbeeld: licht, infrarood, ultraviolet.
Elektromagnetische golven worden geproduceerd door oscillerende elektrische en magnetische velden.
golvenzwaartekracht: het bestaan ervan werd lang geleden voorgesteld door Albert Einstein, maar werd pas in 2016 bevestigd, met de botsing van twee zwarte gaten afstandelijk. Dit type golf veroorzaakt vervormingen in de ruimtetijd.
Binaire systemen, zoals die in de figuur, kunnen met hoge snelheden rond hun massamiddelpunt oscilleren en zwaartekrachtgolven produceren.
Kijkenook: zwaartekrachtsgolven
Door Rafael Hellerbrock
Afgestudeerd in natuurkunde
Bron: Brazilië School - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-onda.htm