Jag vet bara få saker om vågor, men denna fråga dyker bara upp i mitt sinne.
Jag vet redan att partiklar överför energi till varandra, men jag vet inte hur de gör det!
Sanningen är att jag verkligen vill ha en förklaring med hjälp av energiöverföring och en förklaring med de krafter som en partikel gäller för den bredvid.
Jag pratar om en analys för varje typ av våg. Längsgående, tvärgående och ytvågor. Tack på förhand 🙂
Kommentarer
- Vågor i vilket medium? På en gitarrsträng? I vatten?
- Jag tror inte att det här är viktigt. Eftersom du tänker på det är det viktigaste här typen av våg. I varje vågtyp rör sig vågen på samma sätt i ett medium som i ett annat. Skillnaden kommer från olika typer. Till exempel rör sig längsgående vågor på samma sätt i vatten (under ytan) som i luft med den enda skillnaden att olika partiklar rör sig (vatten och luft i varje exempel respektive).
- Visst, vågens rörelse är densamma. Men frågan om " hur partiklarna utövar kraften på varandra " kan vara helt annorlunda. Interaktioner mellan molekyler i luften <
ser inte nödvändigtvis väldigt mycket ut som interaktionen mellan molekyler i ett kristallgitter, även om båda stöder tvärgående tryckvågor.
Svar
Ett rep är det bästa exemplet .
Tänk på ett rep som en kedja av partiklar fästa vid varandra.
- Nu tar du partikeln i slutet och lyfter upp den. Din hand applicerar kraften som orsakar partikelns acceleration.
- När partikeln börjar röra sig kommer den att dra nästa partikel bredvid den genom att utöva samma kraft som handen applicerar.
- Denna andra partikel svarar genom att börja accelerera, och när den börjar röra sig kommer den att dra den tredje partikeln längs.
- Och så vidare
Vad du än utövande av kraft på ändpartikeln kommer därför att skickas hela vägen till varje partikel i tur och ordning.
När din hand når toppen av sin rörelse (vågens amplitud) kommer den att sluta röra sig och därmed också den första partikelns rörelse. Den utövar nu en kraft nedåt, så den första partikeln stannar och startar en nedåtriktad acceleration.
Som tidigare skickas samma krafter hela vägen genom alla partiklar i tur och ordning .
Detta är för en tvärgående våg. För en längsgående våg kommer samma reaktionskedja av krafter att hända, men det skulle hellre vara en kompressionskraft.
Under en jordbävning komprimeras de inre partiklarna nära expansionspunkten. Tänk på ett bad av elastiska bollar.
- Om du trycker så snabbt på den första bollen, att den inte får tid att röra sig eller något, kommer den att pressas lite.
- den här första bollen kommer nu att försöka ”avbryta” och återgå till originalstorlek. Därför kommer den att trycka in nästa boll.
- denna andra boll blir nu lite pressad. På samma sätt kommer den här bollen att försöka återgå till det avslappnade tillståndet och släppa den lagrade elastiska energin. För att göra det måste den trycka på sin granne, den tredje bollen i raden.
- och så den.
Jag hoppas att detta gör det tydligare.
Kommentarer
- Bra svar, men jag har fortfarande en fråga. Du förklarade att för tvärgående vågor kommer partiklarna i repet att dra nästa partikel med sig … men hur är det med ytvågor (vattenytvågor är tvärgående vågor). vattenmolekylerna är inte förbundna med varandra. så hur drar en partikel nästa partikel med den?
- Tja, varför skulle du säga att vattenmolekyler inte är anslutna? De är faktiskt – bara med svagare bindningar (Van der Waals-bindningar, om jag minns rätt) än inuti en fast substans. De drar och skjuter in varandra på samma sätt. Och dessa bindningar kommer lätt att brytas när vågen är för hög (vid skuggvatten eller så), och du ser det vita stänk av vattnet vid
- Ja, du har rätt!
- Man bör lägga till att materia binder och samverkar med elektriska och magnetiska krafter, i spill över atomer och molekyler.
Svar
Elektrostatiska krafter, aka attraktiva krafter, mellan partiklar.
(för en tvärvåg) På mikroskala, när vågen initieras , förskjuts en partikel vinkelrätt mot dess närliggande partikel.Eftersom den förskjutna partikeln och den angränsande partikeln dras elektrostatiskt till varandra dras den närliggande partikeln vinkelrätt mot nästa partikel längs med varandra. Den ursprungliga partikeln flyttas i motsatt riktning, och så dras den angränsande partikeln i denna riktning. >