Mișcarea undelor este peste tot pe Pământ și în univers. Tipurile de unde includ unde sonore, unde de apă, unde pe un șir și unde electromagnetice, pentru a numi câteva.
Ce este un val?
O undă, în termeni tehnici, este o perturbare într-un mediu care se propagă dintr-un loc în altul prin oscilații (mișcări înainte și înapoi) în acel mediu. Mai simplu spus,este o vibrație purtată de materie prin timp și spațiu.
O caracteristică importantă a unui val este că aceastatransferă energiedar nu contează. Un val începe cu un câștig de energie undeva într-un mediu, cum ar fi o mână care împinge suprafața unui iaz. Deoarece fiecare particulă a unui material primește energie din acea împingere inițială - în acest exemplu, moleculele de apă - se ciocnește cu particulele de lângă ea, care se lovesc de următoarele și așa mai departe.
Moleculele de apă nu s-au rearanjat toate în locuri noi din iaz; se împingeau înainte și înapoi unul împotriva celuilalt, așa cum oamenii care stăteau umăr cu umăr într-o mulțime ar putea ricoșa în loc după ce cineva de la margine ar cădea în ei.
Valurile sunt în două tipuri:
Undele transversalesunt formate din materie care oscilează în unghi drept față de direcția mișcării energiei. De exemplu, cineva care pompează capătul unei frânghii fixe pe un perete mișcă piesele mediului ( frânghie) vertical în timp ce energia se deplasează orizontal de-a lungul frânghiei până la perete, până când întreaga frânghie este in miscare.
Undele longitudinalesunt formate din materie care oscilează în aceeași direcție cu energia pe care o transportă. Exemplele anterioare de ondulații într-o piscină sau printr-o mulțime care a fost deranjată la un capăt sunt ambele longitudinale.
Proprietățile de bază ale valurilor
Cele mai de bază proprietăți de undă sunt lungimea de undă, amplitudinea, frecvența și perioada.
unulungime de undăeste definit ca distanța dintre orice punct al unei undepână la exact același punct de pe valul următor.De exemplu, o lungime de undă poate fi măsurată de la creasta sau vârful unei unde din ocean până la creasta valului următor. Lungimea de undă este notată cu litera greacă minusculă lambda (λ) și folosește unitatea SI de lungime, metri (m).
amplitudinevalului,A, este o măsură a deplasării maxime a oricărei materii din mediu de la echilibru (sau poziția de repaus). Deci, pentru o undă în formă de curbă sinusoidală care urcă și coboară în jurul axei x, amplitudinea areaceeași magnitudine ca cea mai înaltă sau cea mai mică poziție. Ca măsură a deplasării, amplitudinea este măsurată și în metri (m).
frecvențăde un val,f, este o măsură a numărului de unde care trec sau a câte oscilații apar, într-o secundă. Unitatea SI de frecvență este hertz (Hz). De exemplu, un copil pe un leagăn oscilează înainte și înapoi în jurul poziției de odihnă a leagănului, făcând o călătorie completă înainte și înapoi la fiecare trei secunde. Asta înseamnă că treceo treime dintr-o undă completă (oscilație) în fiecare secundă, deci frecvența ei ar fi de 1/3 Hz.
perioadăde un val,T, este inversul frecvenței; în loc de câte unde pe secundă, măsoară timpul pentru a se produce o undă completă sau oscilație. Astfel se măsoară în unitatea de timp SI, secunde (s). Pentru același copil de pe leagăn, perioada ei de undă este de trei secunde. (Rețineți că trei este inversul unei treimi.)
Viteza unui val
Viteza undelor (v) este rata la care o perturbare se deplasează dintr-o locație în alta. O undă se deplasează cu o viteză (în metri pe secundă, m / s) egală cu produsul frecvenței și lungimii de undă. Prin urmare, ecuația undei este:
v = \ lambda f
