Jeg vet bare få ting om bølger, men dette spørsmålet dukket bare opp i tankene mine.
Jeg vet allerede at partikler overfører energi til hverandre, men jeg vet ikke HVORDAN de gjør det!
Sannheten er at jeg virkelig vil ha en forklaring ved hjelp av energioverføring og en forklaring ved hjelp av kreftene som en partikkel gjelder for den ved siden av.
Jeg snakker om en analyse for hver type bølge. Langsgående, tverrgående og overflatebølger. Takk på forhånd 🙂
Kommentarer
- Bølger i hvilket medium? På en gitarstreng? I vann?
- Jeg tror ikke dette er viktig. Fordi hvis du tenker på det, er det viktigste her bølgetypen. I hver bølgetype beveger bølgen seg på samme måte i ett medium som i et annet. forskjellen kommer fra de forskjellige typene. for eksempel vandrer langsgående bølger på samme måte i vann (under overflaten) som i luft, med den eneste forskjellen at forskjellige partikler beveger seg (vann og luft i hvert eksempel henholdsvis).
- Visst, bevegelsen til bølgen er den samme. Men spørsmålet om " hvordan partiklene utøver kraften på hverandre " kan være ganske annerledes. Samspillet mellom molekyler i luft ser ikke ' ikke nødvendigvis veldig ut som interaksjonen mellom molekyler i et krystallgitter, selv om begge støtter tverrgående trykkbølger.
- Tverrgående og langsgående bølger er de to forskjellige typene. Overflatebølger er ikke en ny type, men kan være noen av disse to.
- ok, jeg er enig, men jeg vil bare ha en mer generell forklaring på hver type. Vi kan ' t går nærmere inn på hver situasjon.
Svar
Et tau er det beste eksemplet .
Tenk på et tau som en kjede av partikler festet til hverandre.
- Nå tar du tak i partikkelen til slutt og løfter den opp. Hånden din bruker kraften som forårsaker akselerasjonen av partikkelen.
- Når partikkelen begynner å bevege seg opp, vil den trekke neste partikkel ved siden av den ved å utøve samme kraft som hånden gjelder.
- Denne andre partikkelen svarer ved å begynne å akselerere, og når den begynner å bevege seg, vil den trekke den tredje partikkelen sammen.
- Og så videre
Uansett hva du utøvelse av kraft på endepartikkelen vil derfor bli sendt hele veien til hver partikkel i sin tur.
Når hånden din når toppen av bevegelsen (amplituden til bølgen), vil den slutte å bevege seg, og dermed vil den også stoppe bevegelsen til den første partikkelen. Den utøver nå en kraft nedover, så den første partikkelen stopper og starter en akselerasjon nedover.
Som før blir de samme kreftene sendt hele veien gjennom alle partikler i sin tur .
Dette er for en tverrbølge. For en langsgående bølge vil den samme reaksjonskjeden av krefter skje, men det vil heller være en kompresjonskraft.
Under et jordskjelv komprimeres de indre partiklene nær ekspansjonspunktet. Tenk på et bad med elastiske kuler.
- Hvis du skyver så fort på den første ballen, at den ikke rekker å bevege seg eller noe, blir den presset litt.
- denne første ballen vil nå prøve å «fjerne» og gå tilbake til original størrelse. Derfor vil den skyve inn neste ball.
- Denne andre ballen blir nå litt presset. På samme måte vil denne ballen prøve å gå tilbake til den avslappede tilstanden og frigjøre den lagrede elastiske energien. For å gjøre det må den presse på naboen, den tredje ballen i rekken.
- og så på.
Jeg håper dette gjør det tydeligere.
Kommentarer
- Flott svar, men jeg har fortsatt et spørsmål. du forklarte at for tverrgående bølger vil partiklene i tauet trekke den neste partikkelen med seg .. men hva med overflatebølger (vannoverflatebølger er tverrgående bølger). vannmolekylene er ikke forbundet med hverandre. så hvordan trekker en partikkel den neste partikkelen med den?
- Vel, hvorfor vil du si at vannmolekyler ikke er koblet til? Faktisk er de – bare med svakere bindinger (Van der Waals-bindinger, hvis jeg ikke husker riktig) enn inne i en solid. De trekker og skyver inn hverandre på samme måte. Og disse båndene vil lett bryte når bølgen er for høy (ved skyggevann eller så), og du ser det hvite sprutet av vannet ved
- Ja, du har rett!
- Man bør legge til at materie binder og samhandler med elektriske og magnetiske krefter, i spill over atomer og molekyler.
Svar
Elektrostatiske krefter, aka attraktive krefter, mellom partikler.
(for en tverrgående bølge) På mikroskala når bølgen initieres , blir en partikkel forskjøvet vinkelrett på dens nabopartikkel.Fordi den fortrengte partikkelen og nabopartikelen er elektrostatisk tiltrukket av hverandre, trekkes nabopartikkelen vinkelrett på den neste partikkelen. Den opprinnelige partikkelen flyttes i motsatt retning, og nabopartikelen trekkes i denne retningen. >