Prečni vs vzdolžni valovi
Prečni in vzdolžni valovi sta dve glavni vrsti širjenja valov. Ta dva koncepta sta izjemno pomembna in sta še posebej uporabna pri razlagi številnih pojavov, povezanih z valovno mehaniko. V tem članku bomo primerjali prečni val z vzdolžnim valom in razpravljali o njihovih definicijah, podobnostih in na koncu o njihovih razlikah.
Kaj je prečni val?
V valovih in vibracijah je koncept prečnih valov temeljni kamen. Prečni val je ena od dveh osnovnih oblik valov. Za razumevanje prečnega vala je potrebno bistveno razumevanje mehanike valov. Val je metoda prenosa energije. Ko se val širi po vesolju, se širi tudi energija, ki jo nosi. Ta energija povzroči, da delci na poti nihajo. Z drugimi besedami, energija se širi skozi nihanje delcev. V prečnem valu delci nihajo pravokotno na smer gibanja valov. Upoštevati je treba, da se delci niti malo ne premikajo v smeri širjenja. Za sinusni val delci nihajo v preprostem harmoničnem gibanju. Za kateri koli val je največji premik delca iz ravnotežne točke enak amplitudi vala,in je sorazmeren energiji, ki jo prenaša val. Valovi, kot so svetlobni in drugi elektromagnetni valovi, so prečni. Običajni svetlobni valovi imajo nihanja v vseh smereh pravokotno na širjenje. Ravno polariziran žarek bi imel nihanja samo v eni smeri.
Kaj je vzdolžni val?
Vzdolžni val je druga glavna vrsta valov, ki so prisotni v naravi. Ista načela valovne dinamike veljajo za vzdolžne valove. V vzdolžnem valu so nihanja delcev vzporedna s smerjo širjenja. To ne pomeni, da se delci premikajo z valom. Delci nihajo le okoli fiksne ravnotežne točke v prostoru. Ker so nihanja vzporedna z gibanjem, nastane razlika v tlaku. Tudi vzdolžni val lahko štejemo za tlačni val, saj se energija prenaša s pritiskom. Treba je opozoriti, da imajo vzdolžni valovi za razliko od prečnih valov samo eno smer nihanja. Največji odmik od ravnotežne točke je enak amplitudi vala in je sorazmeren energiji vala. Zvočni valovi so najboljši primer vzdolžnih valov. Razlika v tlaku med notranjostjo ušesa in zunanjostjo se spreminja zaradi nihanja tlaka, ki ga ustvarja zvočni val. Zaradi tega diafragma ušesa niha, kar nato zaznajo nevroni, ki zaznavajo zvok.
Kakšna je razlika med vzdolžnimi in prečnimi valovi?
• Prečni valovi ustvarjajo nihanja, ki so normalna na smer širjenja, toda vzdolžni valovi ustvarjajo nihanja, ki so vzporedna s širjenjem vala.
• Prečni valovi imajo nihanja v različnih smereh, vzdolžni valovi pa nihajo le v eno smer.
• Naravni oceanski valovi nastanejo s superpozicijo vzdolžnih in prečnih valov.
