In dit artikel wordt uitgelegd wat transversale golven in de natuurkunde zijn en wat hun kenmerken zijn. Er worden ook voorbeelden van transversale golven getoond en meer, wat is de vergelijking van een transversale golf.
Wat is een transversale golf?
Een transversale golf is een golf waarvan de oscillaties loodrecht staan op de voortplantingsrichting van de golf. Met andere woorden: de punten van een transversale golf bewegen dwars op de voortbewegingsrichting van de golf.
Een touwtje dat aan één uiteinde is bevestigd en oscilleert, is bijvoorbeeld een transversale golf. Als we het uiteinde van een touw fixeren en het andere uiteinde verticaal bewegen, ontstaan er trillingen loodrecht op de voortbewegingsrichting van de golf op het touw, het is dus een transversale golf.
Onder de juiste omstandigheden kan het bovenstaande golfvoorbeeld ook een voorbeeld zijn van een staande golf , een ander type golf.
Kenmerken van een transversale golf
De kenmerken of delen van een transversale golf zijn:
- Top : elk van de hoogste punten van de transversale golf.
- Vallei : elk van de laagste punten van de transversale golf.
- Cyclus of oscillatie : het is het pad van de golf van het ene punt naar het volgende gelijkwaardige punt.
- Golflengte (λ) : is de afstand die twee opeenvolgende equivalente punten van de golf scheidt.
- Amplitude (A) : is de verticale afstand tussen het hoogste punt van de golf en de gemiddelde waarde ervan.
- Periode (T) : is de tijd die nodig is voordat de transversale golf één oscillatie voltooit.
- Frequentie (f) : is het aantal oscillaties of trillingen dat de golf per tijdseenheid produceert.
- Hoekfrequentie (of pulsatie) (ω) : dit is de snelheid waarmee de golf oscilleert.
- Voortplantingssnelheid (v) : is de snelheid waarmee de golf zich voortplant.
Voorbeelden van transversale golven
Nadat we de definitie van een transversale golf en zijn kenmerken hebben gezien, zullen we nu verschillende voorbeelden van dit type golf zien om het concept volledig te begrijpen.
Voorbeelden van transversale golven:
- De golf die wordt gegenereerd door het verticaal bewegen van een touw dat aan één uiteinde is bevestigd.
- Secundaire seismische golven.
- De golven die door de impact van een object op het wateroppervlak worden gegenereerd, zijn transversaal.
- Elektromagnetische golven zijn ook transversale golven.
Dwarse golfformule
Een transversale golf wordt beschreven door de formule y(x,t) = A sin(k x – ω t + φ 0 ). Deze formule maakt het mogelijk om de verlenging van een punt op de transversale golf op een nauwkeurig tijdstip en een nauwkeurige positie te berekenen.
Goud:
-
vertegenwoordigt de verticale verplaatsing van het transversale golfpunt ten opzichte van zijn evenwichtspositie.
-
is de amplitude van de transversale golf.
-
is de afstand vanaf het bestudeerde punt tot de oorsprong van de golf.
-
is het golfgetal.
-
is de hoek- of pulsatiefrequentie.
-
is het moment van de tijd.
-
is de beginfase van de golf.
Merk op dat het golfgetal en de hoekfrequentie van een transversale golf worden berekend met behulp van de volgende formules:
![\begin{array}{c}k=\cfrac{2\pi}{\lambda}\\[4ex]\omega=\cfrac{2\pi}{T}=2\pi f\end{ tableau}](https://physigeek.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-bd9a9c86ac7bfe615da6e49025b8b40f_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Goud:
-
is het golfgetal.
-
is de golflengte.
-
is de hoek- of pulsatiefrequentie.
-
is het punt.
-
is de frequentie.
transversale golf en longitudinale golf
Ten slotte zullen we zien hoe transversale golven verschillen van longitudinale golven, omdat het twee nauw verwante soorten golven zijn.
Een longitudinale golf is een golf waarbij de oscillerende beweging van deeltjes in het medium plaatsvindt in dezelfde voortplantingsrichting van de golf. Met andere woorden: bij een longitudinale golf bewegen de deeltjes in het medium longitudinaal.
Daarom is het verschil tussen een transversale golf en een longitudinale golf de richting waarin de punten van de golf bewegen. Bij een transversale golf oscilleren de punten dwars op de richting waarin de golf zich voortplant, terwijl bij een longitudinale golf de punten longitudinaal oscilleren ten opzichte van de richting waarin de golf zich voortplant.