Wiem tylko kilka rzeczy o falach, ale to pytanie właśnie pojawiło się w mojej głowie.
Już wiem, że cząsteczki przekazują sobie energię, ale nie wiem, JAK oni to robią!
Prawda jest taka, że naprawdę chcę wyjaśnienia za pomocą transferu energii i wyjaśnienia za pomocą sił, które jedna cząstka przykłada do drugiej.
Mówię o analiza dla każdego rodzaju fali. Fale podłużne, poprzeczne i powierzchniowe. Z góry dziękuję 🙂
Komentarze
- Fale w jakim medium? Na strunie gitary? W wodzie?
- Nie sądzę, żeby to było ważne, ponieważ jeśli się nad tym zastanowić, ważny jest rodzaj fali. W każdym typie fali fala porusza się w ten sam sposób jedno medium jak w innym, różnica wynika z różnych typów, na przykład fale podłużne poruszają się w ten sam sposób w wodzie (pod powierzchnią), jak w powietrzu, z tą różnicą, że poruszają się różne cząsteczki (woda i powietrze w każdym przykładzie odpowiednio).
- Oczywiście, ruch fali jest taki sam. Ale kwestia " sposobu, w jaki cząstki wywierają na siebie siłę ", może być zupełnie inna. Interakcje cząsteczek w powietrzu nie ' z konieczności wyglądają bardzo podobnie do interakcji cząsteczek w sieci krystalicznej, mimo że obie wspierają poprzeczne fale ciśnienia.
- Poprzeczne a fale podłużne to dwa różne typy. Fale powierzchniowe nie są nowym typem, ale mogą być dowolnym z tych dwóch.
- OK, zgadzam się, ale chcę tylko bardziej ogólnego wyjaśnienia każdego typu. Możemy ' nie wchodź w szczegółowe informacje na temat każdej sytuacji.
Odpowiedź
Lina jest najlepszym przykładem .
Pomyśl o sznurze jako o łańcuchu połączonych ze sobą cząstek.
- Teraz chwytasz cząstkę na końcu i podnosisz ją. Twoja ręka przykłada siłę, która powoduje przyspieszenie cząstki.
- Gdy ta cząstka zacznie się poruszać w górę, będzie ciągnąć następną cząstkę obok siebie, wywierając taką samą siłę, jaką przykłada dłoń.
- Ta druga cząstka odpowiada, zaczynając przyspieszać, a gdy zacznie się poruszać, będzie ciągnąć trzecią cząstkę.
- I tak dalej.
Cokolwiek siła wywierana na końcową cząstkę będzie zatem przenoszona na wszystkie cząstki po kolei.
Kiedy twoja ręka osiągnie szczyt swojego ruchu (amplituda fali), przestanie się poruszać, a tym samym zatrzyma również ruch pierwszej cząstki. Teraz wywiera siłę w dół, więc pierwsza cząstka zatrzyma się i rozpocznie przyspieszanie w dół.
Tak jak poprzednio, te same siły są przesyłane po kolei przez wszystkie cząstki .
To jest dla fali poprzecznej. W przypadku fali podłużnej wystąpi ten sam łańcuch reakcji, ale raczej będzie to siła ściskająca.
Podczas trzęsienia ziemi wewnętrzne cząstki w pobliżu punktu ekspansji są ściskane. Pomyśl o kąpieli w elastycznych kulkach.
- Jeśli zaczniesz naciskać na pierwszą piłkę tak szybko, że nie będzie miała czasu się poruszyć, ani nic, zostanie trochę ściśnięta.
- ta pierwsza piłka spróbuje teraz „wypchnąć” i powrócić do pierwotnego rozmiaru. W związku z tym następna piłka wpycha się.
- ta druga piłka jest teraz nieco ściśnięta. W ten sam sposób ta piłka spróbuje wrócić do stanu odprężenia i uwolnić zmagazynowaną energię sprężystą. Aby to zrobić, musi naciskać na swojego sąsiada, trzecią piłkę w rzędzie.
- i tak dalej on.
Mam nadzieję, że dzięki temu wszystko będzie jaśniejsze.
Komentarze
- Świetna odpowiedź, ale nadal mam pytanie. Wyjaśniłeś, że w przypadku fal poprzecznych cząsteczki w linie pociągną za sobą następną cząstkę … ale co z falami powierzchniowymi (fale powierzchniowe wody są falami poprzecznymi). cząsteczki wody nie są ze sobą połączone. więc jak czy cząsteczka ciągnie ze sobą następną cząstkę?
- Cóż, dlaczego miałbyś powiedzieć, że cząsteczki wody nie są połączone? W rzeczywistości są – tylko ze słabszymi wiązaniami (wiązania Van der Waalsa, jeśli dobrze pamiętam) niż wewnątrz ciała stałego. Ciągną się i popychają w ten sam sposób. I te wiązania łatwo pękną, gdy fala będzie zbyt wysoka (w cieniu lub coś podobnego) i zobaczysz białe rozbryzgi wody przy
- Tak, masz rację!
- Należy dodać, że materia wiąże się i oddziałuje z siłami elektrycznymi i magnetycznymi w rozlewach nad polami atomów i cząsteczek.
Odpowiedź
Siły elektrostatyczne, czyli siły przyciągania, między cząstkami.
(dla fali poprzecznej) W skali mikro, gdy fala jest inicjowana , cząstka jest przemieszczana prostopadle do sąsiedniej cząstki.Ponieważ przemieszczona cząstka i cząstka sąsiednia są elektrostatycznie przyciągane do siebie, sąsiednia cząstka jest ciągnięta prostopadle do następnej cząstki. Oryginalna cząstka jest przesuwana w przeciwnym kierunku, więc sąsiednia cząstka jest ciągnięta w tym kierunku.
Miałeś rację, że ośrodek, w którym rozchodzi się fala, jest nieistotny / niepotrzebny do udzielenia odpowiedzi.