Transversalwelle

Dieser Artikel erklärt, was Transversalwellen in der Physik sind und welche Eigenschaften sie haben. Es werden auch Beispiele für Transversalwellen gezeigt und mehr darüber, wie die Gleichung einer Transversalwelle lautet.

Was ist eine Transversalwelle?

Eine Transversalwelle ist eine Welle, deren Schwingungen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der Welle verlaufen. Mit anderen Worten: Die Punkte einer Transversalwelle bewegen sich quer zur Ausbreitungsrichtung der Welle.

Beispielsweise ist eine an einem Ende befestigte Saite, die schwingt, eine Transversalwelle. Wenn wir das Ende eines Seils fixieren und dessen anderes Ende vertikal bewegen, entstehen Schwingungen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der Welle am Seil, es handelt sich also um eine Transversalwelle.

Unter den richtigen Bedingungen kann das obige Wellenbeispiel auch ein Beispiel für eine stehende Welle sein, bei der es sich um einen anderen Wellentyp handelt.

Eigenschaften einer Transversalwelle

Die Eigenschaften oder Teile einer Transversalwelle sind:

• Kamm : jeder der höchsten Punkte der Transversalwelle.
• Tal : jeder der tiefsten Punkte der Transversalwelle.
• Zyklus oder Schwingung : Es ist der Weg der Welle von einem Punkt zum nächsten äquivalenten Punkt.
• Wellenlänge (λ) : ist der Abstand, der zwei aufeinanderfolgende äquivalente Punkte der Welle trennt.
• Amplitude (A) : ist der vertikale Abstand zwischen dem höchsten Punkt der Welle und ihrem Durchschnittswert.
• Periode (T) : ist die Zeit, die die Transversalwelle benötigt, um eine Schwingung abzuschließen.
• Frequenz (f) : ist die Anzahl der Schwingungen oder Vibrationen, die die Welle pro Zeiteinheit erzeugt.
• Winkelfrequenz (oder Pulsation) (ω) : Dies ist die Geschwindigkeit, mit der die Welle schwingt.
• Ausbreitungsgeschwindigkeit (v) : ist die Geschwindigkeit, mit der sich die Welle ausbreitet.

Beispiele für Transversalwellen

Nachdem wir die Definition einer Transversalwelle und ihre Eigenschaften kennengelernt haben, werden wir uns nun einige Beispiele dieser Art von Welle ansehen, um das Konzept vollständig zu verstehen.

Beispiele für Transversalwellen:

• Die Welle, die durch vertikale Bewegung eines an einem Ende befestigten Seils erzeugt wird.
• Sekundäre seismische Wellen.
• Die Wellen, die durch den Aufprall eines Objekts auf der Wasseroberfläche erzeugt werden, sind transversal.
• Elektromagnetische Wellen sind ebenfalls Transversalwellen.

Transversalwellenformel

Eine Transversalwelle wird durch die Formel y(x,t) = A sin(k x – ω t + φ ₀ ) beschrieben. Mit dieser Formel ist es möglich, die Dehnung eines Punktes auf der Transversalwelle zu einem genauen Zeitpunkt und an einer genauen Position zu berechnen.

Gold:

• 

  stellt die vertikale Verschiebung des Transversalwellenpunkts relativ zu seiner Gleichgewichtsposition dar.

• 

  ist die Amplitude der Transversalwelle.

• 

  ist der Abstand vom untersuchten Punkt zum Ursprung der Welle.

• 

  ist die Wellenzahl.

• 

  ist die Winkel- oder Pulsationsfrequenz.

• 

  ist der Moment der Zeit.

• 

  ist die Anfangsphase der Welle.

Beachten Sie, dass die Wellenzahl und die Kreisfrequenz einer Transversalwelle anhand der folgenden Formeln berechnet werden:

Gold:

• 

  ist die Wellenzahl.

• 

  ist die Wellenlänge.

• 

  ist die Winkel- oder Pulsationsfrequenz.

• 

  ist der Punkt.

• 

  ist die Frequenz.

Transversalwelle und Longitudinalwelle

Abschließend werden wir sehen, wie sich Transversalwellen von Longitudinalwellen unterscheiden, da es sich um zwei eng verwandte Wellentypen handelt.

Bei einer Longitudinalwelle erfolgt die oszillierende Bewegung der Teilchen im Medium in der gleichen Richtung wie die Wellenausbreitung. Mit anderen Worten: Bei einer Longitudinalwelle bewegen sich die Teilchen im Medium in Längsrichtung.

Daher besteht der Unterschied zwischen einer Transversalwelle und einer Longitudinalwelle in der Richtung, in die sich die Wellenpunkte bewegen. Bei einer Transversalwelle schwingen die Punkte quer zur Ausbreitungsrichtung der Welle, während bei einer Longitudinalwelle die Punkte längs zur Ausbreitungsrichtung der Welle schwingen.