Ich weiß nur wenige Dinge über Wellen, aber diese Frage tauchte gerade in meinem Kopf auf.
Ich weiß bereits, dass Teilchen Energie aufeinander übertragen. aber ich weiß nicht, wie sie es tun!
Die Wahrheit ist, dass ich wirklich eine Erklärung mit Energieübertragung und eine Erklärung mit den Kräften möchte, die ein Teilchen auf das daneben ausübt.
Ich spreche von einem Analyse für jeden Wellentyp. Längs-, Quer- und Oberflächenwellen. Vielen Dank im Voraus 🙂
Kommentare
- Wellen in welchem Medium? Auf einer Gitarrensaite? In Wasser?
- Ich denke nicht, dass dies wichtig ist. Denn wenn Sie darüber nachdenken, ist das Wichtigste hier die Art der Welle. In jeder Art von Welle bewegt sich die Welle auf die gleiche Weise hinein ein Medium wie in einem anderen. Der Unterschied kommt von den verschiedenen Typen. Beispielsweise bewegen sich Longitudinalwellen in Wasser (unter der Oberfläche) auf die gleiche Weise wie in Luft, mit dem einzigen Unterschied, dass sich verschiedene Partikel bewegen (Wasser und Luft in jedem Beispiel) jeweils).
- Sicher, die Bewegung der Welle ist die gleiche. Die Frage ", wie die Partikel die Kraft aufeinander ausüben " kann jedoch ganz anders sein. Die Wechselwirkungen von Molekülen in der Luft sehen nicht unbedingt sehr ähnlich aus wie die Wechselwirkungen von Molekülen in einem Kristallgitter, obwohl beide Querdruckwellen unterstützen.
- Transversal und Longitudinalwellen sind die zwei verschiedenen Typen. Oberflächenwellen sind kein neuer Typ, könnten aber einer dieser beiden sein.
- ok, ich stimme zu, aber ich möchte nur eine allgemeinere Erklärung für jeden Typ. Wir können ' Gehen Sie nicht auf jede Situation ein.
Antwort
Ein Seil ist das beste Beispiel .
Stellen Sie sich ein Seil als eine Kette von Partikeln vor, die aneinander befestigt sind.
- Sie greifen jetzt am Ende nach den Partikeln und heben sie an. Ihre Hand übt die Kraft aus, die die Beschleunigung des Partikels verursacht.
- Wenn sich dieses Partikel nach oben bewegt, zieht es das nächste Partikel daneben, indem es dieselbe Kraft ausübt, die die Hand ausübt.
- Dieses zweite Teilchen antwortet, indem es anfängt zu beschleunigen, und wenn es sich zu bewegen beginnt, zieht es das dritte Teilchen mit sich.
- Und so weiter
Was auch immer Sie sind Die Ausübung von Kraft auf das Endpartikel wird daher nacheinander zu jedem Partikel weitergeleitet.
Wenn Ihre Hand den Höhepunkt ihrer Bewegung (die Amplitude der Welle) erreicht, hört sie auf, sich zu bewegen, und stoppt somit auch die Bewegung des ersten Teilchens. Es übt nun eine Kraft nach unten aus, sodass das erste Teilchen stoppt und eine Abwärtsbeschleunigung startet.
Nach wie vor werden dieselben Kräfte durch alle Partikel wiederum gesendet.
Dies ist für eine Transversalwelle. Bei einer Longitudinalwelle tritt dieselbe Reaktionskraftkette auf, es handelt sich jedoch eher um eine Kompressionskraft.
Während eines Erdbebens werden die inneren Partikel nahe dem Expansionspunkt komprimiert. Stellen Sie sich ein Bad aus elastischen Bällen vor.
- Wenn Sie den ersten Ball so schnell drücken, dass er keine Zeit mehr hat, sich zu bewegen, wird er etwas zusammengedrückt.
- Dieser erste Ball versucht nun, sich zu „lösen“ und zur ursprünglichen Größe zurückzukehren. Daher wird der nächste Ball hineingeschoben.
- Dieser zweite Ball wird jetzt etwas zusammengedrückt. Auf die gleiche Weise versucht dieser Ball, in den entspannten Zustand zurückzukehren und seine gespeicherte elastische Energie freizusetzen. Dazu muss er auf seinen Nachbarn, den dritten Ball in der Reihe, drücken.
- und so weiter on.
Ich hoffe, dies macht es klarer.
Kommentare
- Großartige Antwort, aber ich habe sie immer noch Sie haben erklärt, dass bei Transversalwellen die Partikel im Seil das nächste Partikel mitziehen. Aber wie wäre es mit Oberflächenwellen (Wasseroberflächenwellen sind Transversalwellen). Die Wassermoleküle sind nicht miteinander verbunden zieht ein Teilchen das nächste Teilchen mit sich?
- Nun, warum würden Sie sagen, dass Wassermoleküle nicht verbunden sind? Tatsächlich sind sie – nur mit schwächeren Bindungen (Van-der-Waals-Bindungen, wenn ich mich richtig erinnere) als in einem Festkörper. Sie ziehen und drücken sich auf die gleiche Weise ineinander. Und diese Bindungen brechen leicht, wenn die Welle zu hoch ist (bei Schattenwasser oder so), und Sie sehen das weiße Spritzen des Wassers bei
- Ja, Sie haben Recht!
- Man sollte hinzufügen, dass Materie beim Überlaufen von Feldern der Atome und Moleküle an elektrische und magnetische Kräfte bindet und mit diesen interagiert.
Antwort
Elektrostatische Kräfte, auch Anziehungskräfte genannt, zwischen Partikeln.
(für eine Transversalwelle) Auf einer Mikroskala, wenn die Welle ausgelöst wird wird ein Teilchen senkrecht zu seinem benachbarten Teilchen verschoben.Da das verdrängte Teilchen und das benachbarte Teilchen elektrostatisch voneinander angezogen werden, wird das benachbarte Teilchen senkrecht zum nächsten Teilchen entlang gezogen. Das ursprüngliche Teilchen wird in die entgegengesetzte Richtung bewegt, und so wird das benachbarte Teilchen in diese Richtung gezogen.
Sie hatten Recht, dass das Medium, in dem sich die Welle ausbreitet, irrelevant / unnötig ist, um eine Antwort zu geben.