Poikittaiset vs pitkittäiset aallot
Poikittaiset aallot ja pituussuuntaiset aallot ovat aallon etenemisen kaksi päätyyppiä. Nämä kaksi käsitettä ovat erittäin tärkeitä ja ovat erityisen hyödyllisiä selittäessä monia aaltomekaniikkaan liittyviä ilmiöitä. Tässä artikkelissa aiomme verrata poikittaista aaltoa pituussuuntaiseen aaltoon ja keskustella niiden määritelmistä, samankaltaisuuksista ja lopuksi niiden eroista.
Mikä on poikittainen aalto?
Aalloissa ja värähtelyissä poikittaisten aaltojen käsite on kulmakivi. Poikittainen aalto on yksi kahdesta aaltomuodosta. Poikittaisen aallon ymmärtäminen edellyttää aaltomekaniikan tuntemusta. Aalto on menetelmä energian siirtämiseksi. Kun aalto etenee avaruudessa, myös sen kantama energia lisääntyy. Tämä energia saa matkalla olevat hiukkaset värähtelemään. Toisin sanoen energia etenee hiukkasten värähtelyn kautta. Poikittaisaallossa hiukkaset värähtävät kohtisuoraan aallon liikkeen suuntaan. On huomattava, että hiukkaset eivät liiku edes edes vähän. Sinimuotoisella aallolla hiukkaset värähtelevät yksinkertaisella harmonisella liikkeellä. Mikä tahansa aalto, hiukkasen suurin siirtymä tasapainopisteestä on yhtä suuri kuin aallon amplitudi,ja se on verrannollinen aallon kuljettamaan energiaan. Aallot, kuten valoaallot ja muut sähkömagneettiset aallot, ovat poikittaisia. Normaaleilla valoaalloilla on värähtelyjä joka suuntaan, joka on kohtisuorassa etenemiseen nähden. Tasopolarisoidulla säteellä olisi värähtelyjä vain yhteen suuntaan.
Mikä on pitkittäisaalto?
Pituussuuntainen aalto on toinen päätyyppinen aalto, jota esiintyy luonnossa. Samat aaltodynamiikan periaatteet koskevat pituussuuntaisia aaltoja. Pitkittäisaallossa hiukkasten värähtelyt ovat yhdensuuntaisia etenemissuunnan kanssa. Tämä ei tarkoita sitä, että hiukkaset liikkuvat aallon mukana. Hiukkaset värähtelevät vain kiinteän tasapainopisteen ympäri avaruudessa. Koska värähtelyt ovat yhdensuuntaisia liikkeen kanssa, aiheutuu paine-ero. Pitkittäisaalloa voidaan myös pitää paineaallona, koska energia siirtyy paineen kautta. On huomattava, että toisin kuin poikittaiset aallot, pituussuuntaisilla aalloilla on vain yksi värähtelyn suunta. Suurin siirtymä tasapainopisteestä on yhtä suuri kuin aallon amplitudi, ja se on verrannollinen aallon energiaan. Ääniaallot ovat paras esimerkki pituussuuntaisista aaltoista. Korvan sisäpuolen ja ulkopuolen välinen paine-ero vaihtelee ääniaallon aiheuttaman paineen vaihtelun vuoksi. Tämä aiheuttaa korvan kalvon värähtelyn, jonka sitten äänen tunnistavat neuronit havaitsevat.
Mitä eroa on pituus- ja poikittaisaalloilla?
• Poikittaiset aallot luovat värähtelyjä, jotka ovat normaalit etenemissuuntaan nähden, mutta pitkittäiset aallot tuottavat värähtelyjä, jotka ovat yhdensuuntaisia aallon etenemisen kanssa.
• Poikittaisilla aaltoilla on värähtelyjä moniin eri suuntiin, mutta pitkittäisillä aaltoilla on värähtelyjä vain yhteen suuntaan.
• Luonnolliset valtameren aallot syntyvät pitkittäis- ja poikittaisten aaltojen päällekkäisyydellä.
