Izpratne par vibrācijas un viļņu atšķirību

Vai dodoties uz pludmali, vai jūs kādreiz pamanāt, ka viļņi nāk un iet? Viļņu kustību bieži sauc par jūras ūdens viļņiem. Bet izrādās, ka viļņi nav tikai jūras ūdenī, kā jūs zināt. Mēs varam dzirdēt, jo mūsu ausis uztver skaņas viļņus. Bet, vai jūs kādreiz esat domājis par vibrācijas un viļņu atšķirību?

Abi ir patiešām līdzīgi, un dažreiz tos ir grūti atšķirt. Bet šajā rakstā mēs apspriedīsim atšķirību starp vibrāciju un viļņiem.

Vibrācija

Vibrācija ir kustība turp un atpakaļ ap līdzsvaru. Šeit minētais līdzsvars ir stāvoklis, kurā objekts ir miera stāvoklī, ja uz objektu nedarbojas spēks.

Apskatīsim attēlu zemāk.

vibrācija

Pieņemsim, ka ir piekārta svārsta. Pēc tam svārsts tiek salocīts līdz punktam A, pēc tam atbrīvots, kā parādīts. Var redzēt, ka svārsts šūpojas turp un atpakaļ gar līdzsvara punktu B, svārsts regulāri pārvietojas, līdz tas vājinās un apstājas.

(Lasiet arī: Ziniet elektromagnētiskā viļņu spektru)

Objekta regulāru kustību uz priekšu un atpakaļ gar tā līdzsvara punktu sauc par vibrāciju. Pieņemsim, ka sākumā svārsts atrodas līdzsvara stāvoklī B punktā. Pēc tam svārsts ir saliekts līdz punktam A un pēc tam atbrīvots.

Kad svārsts virzās uz punktu ABCBA, svārsta kustību sauc par vibrāciju. Kad svārsts virzās uz punktu ABC, svārsta kustību sauc par pusvibrāciju.

Vilnis

Tikmēr viļņi ir vibrācijas, kas izplatās. Atšķirībā no vibrācijām, kuru kustība ir vērsta uz līdzsvara punktu, viļņi pārvietojas no viena punkta uz otru. Apskatiet attēlu zemāk.

vibrācija2

Iepriekš redzamajā attēlā redzams, kā bērns saista virves galu ar koka zaru. Tad bērns regulāri virvina virves otru galu uz augšu un uz leju. Var redzēt, ka laika gaitā vibrācija izplatās pa virvi, līdz tā sasniedz saites virves galu, kas veido vilni. No šīs ilustrācijas mēs iegūstam definīciju, ka vibrācijas izplatīšanos sauc par vilni.

Pamatojoties uz vibrācijas izplatīšanās virzienu un virzienu, viļņi tiek sagrupēti divos veidos, proti, šķērsvirziena un garenvirziena viļņi.

Šķērsvirziena viļņi ir viļņi, kuru izplatīšanās virziens ir perpendikulārs vibrācijas virzienam, kā parādīts iepriekšējā piemērā. Var redzēt, ka uz virves izveidojušies viļņi ir šķērsvirziena viļņi, kur izplatīšanās virziens ir perpendikulārs vibrācijas virzienam. Ir vairāki šķērsvirziena viļņu piemēri, proti, viļņi uz virvēm un gaismas viļņi.

Tikmēr gareniskie viļņi ir viļņi, kuru izplatīšanās virziens ir paralēls vibrācijas virzienam. Pieņemsim, ka atsperis, kura viens gals ir horizontāli saistīts, ir līdzsvarā. Tad atsperi velk un atlaiž, izraisot vibrācijas un viļņus pavasarī. Var redzēt, ka uz atsperes izveidojies vilnis ir garenvirziena vilnis, kurā izplatīšanās virziens ir paralēls vibrācijas virzienam.

Daži garenisko viļņu piemēri ir viļņi avotos un skaņas viļņi.