O vlnách vím jen pár věcí, ale tato otázka se mi objevila v mysli.
Už vím, že částice si navzájem přenášejí energii, ale nevím, JAK to dělají!
Pravdou je, že opravdu chci vysvětlení pomocí přenosu energie a vysvětlení pomocí sil, které jedna částice aplikuje na tu vedle ní.
Mluvím o analýza pro každý typ vlny. Podélné, příčné a povrchové vlny. Předem děkujeme 🙂
Komentáře
- V jakém médiu jsou vlny? Na kytarové struně? Ve vodě?
- Nemyslím si, že je to důležité. Protože pokud o tom přemýšlíte, důležitý je zde typ vlny. V každém typu vlny se vlna pohybuje stejným způsobem v jedno médium jako v jiném. Rozdíl pochází z různých typů. Například podélné vlny se pohybují ve vodě (pod povrchem) stejným způsobem jako ve vzduchu, pouze s tím rozdílem, že se pohybují různé částice (v každém příkladu voda a vzduch) Pochopitelně).
- Jistě, pohyb vlny je stejný. Otázka " toho, jak částice na sebe vyvíjejí sílu ", však může být zcela odlišná. Interakce molekul ve vzduchu nemusí nutně vypadat velmi podobně jako interakce molekul v krystalové mřížce, i když obě podporují příčné tlakové vlny.
- Příčné a podélné vlny jsou dva různé typy. Povrchové vlny nejsou nový typ, ale může to být kterýkoli z těchto dvou.
- ok, souhlasím, ale chci jen obecnější vysvětlení každého typu. Můžeme ' jít do podrobností o každé situaci.
Odpověď
Nejlepším příkladem je lano .
Představte si lano jako řetěz částic připojených k sobě.
- Nyní částice na konci uchopte a zvedněte. Vaše ruka aplikuje sílu, která způsobí zrychlení částice.
- Jakmile se tato částice začne pohybovat nahoru, vytáhne další částici vedle ní tím, že vyvine stejnou sílu jako ruka.
- Tato druhá částice odpovídá tím, že začne zrychlovat, a jakmile se začne pohybovat, bude táhnout třetí část spolu.
- A tak dále
síla působící na koncovou částici bude proto postupně vysílána až na každou částici.
Když vaše ruka dosáhne vrcholu svého pohybu (amplituda vlny), přestane se pohybovat a tím zastaví také pohyb první částice. Nyní vyvíjí sílu směrem dolů, takže se první částice zastaví a zahájí zrychlení směrem dolů.
Stejně jako dříve jsou stejné síly vysílány skrz všechny částice a zase .
Toto je pro příčnou vlnu. U podélné vlny dojde ke stejnému reakčnímu řetězci sil, ale bude to raději kompresní síla.
Během zemětřesení jsou stlačovány vnitřní částice poblíž bodu expanze. Přemýšlejte o vaně elastických koulí.
- Pokud na první kouli zatlačíte tak rychle, že nebude mít čas se hýbat nebo cokoli jiného, trochu se vymačká.
- tento první míč se nyní pokusí „uvolnit“ a vrátit se k původní velikosti. Proto bude tlačit na další míč.
- tento druhý míč je nyní trochu vymačkaný. Stejným způsobem se tento míč pokusí vrátit do uvolněného stavu a uvolnit uloženou elastickou energii. K tomu musí tlačit na svého souseda, třetí míč v řadě.
- a tak zapnuto.
Doufám, že to vyjasní.
Komentáře
- Skvělá odpověď, ale stále mám otázka. Vysvětlili jste, že u příčných vln budou částice v laně táhnout další částici s sebou .. ale co povrchové vlny (vlny povrchové vody jsou příčné vlny). molekuly vody nejsou navzájem spojeny. tak jak tahá s sebou částice další?
- Proč byste říkali, že molekuly vody nejsou spojeny? Ve skutečnosti jsou – jen se slabšími vazbami (Van der Waalsovy vazby, pokud si dobře pamatuji) než uvnitř tělesa. Stahují se a tlačí do sebe stejným způsobem. A tyto vazby se snadno rozbijí, když je vlna příliš vysoká (při stínové vodě nebo tak nějak), a uvidíte bílou šplouchání vody při
- Ano, máte pravdu!
- Je třeba dodat, že hmota se váže a interaguje s elektrickými a magnetickými silami při úniku přes pole atomů a molekul.
Odpověď
Elektrostatické síly, neboli atraktivní síly, mezi částicemi.
(pro příčnou vlnu) V mikroskopickém měřítku, když je vlna iniciována , je částice přemístěna kolmo na sousední částici.Protože posunutá částice a sousední částice jsou navzájem elektrostaticky přitahovány, sousední částice je tažena kolmo k další částice. Původní částice se pohybuje opačným směrem, a tak se sousední částice táhne tímto směrem.
Měli jste pravdu, že médium, ve kterém se vlna šíří, je irelevantní / zbytečné dát odpověď.