Artur 75 wyśw. 05-02-2025 17:34

Fale mechaniczne

Skoro fala poprzeczna jest falą mechaniczną, czyli nie zmienia się średnie położenie cząsteczek, to jak to wygląda właśnie dla fali poprzecznej?

Bo dla fali podłużnej umiem sobie to wyobrazić (drgania góra-dół, więc średnie położenie jest w położeniu równowagi), ale dla fal poprzecznych jakoś niebardzo.


Skoro fala poprzeczna jest falą mechaniczną, czyli nie zmienia się średnie położenie cząsteczek, to jak to wygląda właśnie dla fali poprzecznej?

Bo dla fali podłużnej umiem sobie to wyobrazić (drgania góra-dół, więc średnie położenie jest w położeniu równowagi), ale dla fal poprzecznych jakoś niebardzo.


Fizyka fale Dodaj post do ulubionych Poproś o pomoc
s.gugula 06-02-2025 15:13

Zamieniłeś miejscami falę poprzeczną i falę podłużną, to dla fali poprzecznej, która porusza się w poziomie (np. w prawo) cząsteczki wykonują drgania góra-dół. Natomiast dla fali podłużnej, która porusza się w poziomie (np. w prawo) cząsteczki drgają w kierunku lewo-prawo, ale znów robią to względem jakiegoś położenia równowagi, czyli fala jako całość przemieszcza się w prawo, ale cząsteczki ośrodka wcale nie przemieszczają się w prawo, tylko oscylują sobie lewo-prawo, wokół swoich położeń równowagi. I znów najlepiej zobaczyć sobie jakąś animację, np. tutaj (longitudinal wave): https://ophysics.com/waves1.html

Niebieskie cząsteczki ośrodka drgają sobie lewo-prawo, ale nie przemieszczają się razem z falą w prawo, ich średnie położenie się zatem nie zmienia.


Artur 06-02-2025 23:29

Na animacji są tylko fale podłużne? Bo właśnie cząsteczki ruszają się góra-dół a nie wiem skąd mogę coś wiedzieć o przemieszczeniu fali widząc tę animację. Wydaje mi się też, że nie pomyliłem rodzajów fal, bo chodzi mi np. o drgania na sprężynie, czy tam będzie to falą podłużną?


s.gugula 07-02-2025 10:51

Zgodnie z tym co napisałem chodziło mi o falę podłużną, czyli longitudinal wave, czyli tę:

I tu mamy tylko fale podłużne.

Co do fal to ok, myślałem że chodzi Ci o przypadek, w którym fala przemieszcza się w kierunku poziomym.

No ale nie zmienia to faktu, że dla fali poprzecznej cząsteczki oscylują sobie wokół swojego położenia równowagi. Gdy spojrzysz na ten sam link i zerkniesz na transverse wave, to zauważysz, że fala przemieszcza się w prawo, a cząsteczki drgają góra-dół nie zmieniając swojego średniego położenia (nie przemieszczają się w prawo razem z falą). Co do drgań na spręzynie to tam nie ma fali - drgania ciężarka na sprężynie to po prostu ruch harmoniczny.


Artur 07-02-2025 11:00

Czyli ruch harmoniczny nie tworzy fal?

I co do tego transverse wave to właśnie tam rzeczywiście cząsteczki drgają góra-dół, ale moim zdaniem z animacji nie da się określić, w którą stronę porusza się fala i czy w ogóle nie porusza się ona góra-dół tylko jakby niesynchronicznie.


s.gugula 07-02-2025 11:22

To jest bardzo ogólne pytanie - jeśli mamy źródło, które drga harmonicznie to ono oczywiście może tworzyć falę. Ale rozpatrując po prostu ruch ciężarka na sprężynie mamy tylko jego ruch harmoniczny.

A co do transverse wave - ja tam, wyraźnie widzę, że cząsteczki drgają góra dół, a fala "powstała" z ruchu tych cząsteczek góra dół przemieszcza się ewidentnie w prawo. Wyobraź sobie, że te niebieskie cząsteczki połączone są sznurkiem - ewidetnie na tym sznurku mamy falę, która porusza się w prawo.

I to jest właśnie fala poprzeczna - cząsteczki drgają góra-dół, a fala porusza się prawo-lewo.


Artur 07-02-2025 12:07

A wahadło matematyczne albo jakiekolwiek wahadło może wytworzyć fale? Albo jaki jest przykład gdzie jest i ruch harmoniczny i fale?


s.gugula 07-02-2025 12:55

Samo wahadło czy masa na sprężynie, takie klasyczne, nie za bardzo. Chyba, że wykonywałyby drgania z bardzo dużą częstotliwością. A w praktyce np. przy wytwarzaniu dźwięku to mamy właśnie taką sytuację, że źródło (np. membrana głośnika) drga właśnie z odpowiednio dużą częstotliwością i wytwarza w ten sposób falę dźwiękową o takiej właśnie częstotliwości.


Artur 07-02-2025 16:45

Dziękuję :)