Ympäristössämme on useita materiaaleja ja materiaaleja, jotka vastaavat useista prosesseista ja sykleistä. Nämä materiaalit eivät ole helposti nähtävissä ihmissilmälle, mutta joillain kehittyneillä koneilla ne voidaan havaita. Niiden tutkimiseksi ja ymmärtämiseksi meidän on tunnettava perusfysiikka ja niiden perusta. Tällaisten prosessien ja tapahtumien taustalla oleva fysiikka on riittävän syvää ja melko kerrostunutta.
Niihin liittyy erilaisia käsitteitä ja teorioita, joiden ymmärtämiseksi on tiedettävä tosiasiat ja syyt. Fysiikassa on useita termejä, jotka sisältävät väliaineen, aallot, värähtelyt, värähtelyn häiriöt jne. Väliaineessa tietyn ajanjakson aikana aiheutuva häiriö, johon liittyy energiansiirto, tunnetaan aaltoina. Aaltoja on useita tyyppejä, ja kaksi niistä ovat 1. Pituusaallot ja 2. Poikittaisaallot.
Pituussuuntainen vs poikittaisaalto
Pituusaaltojen ja poikittaisaaltojen välinen ero on niiden ulottuvuuksien lukumäärä, joissa aallot vaikuttavat. Pituusaallot vaikuttavat vain yhdessä ulottuvuudessa. Toisaalta poikittaiset aallot toimivat kahdessa ulottuvuudessa. Näiden kahden käsitteen välillä on myös muita erottavia hahmoja.
Aalto, jossa aallon eteneminen ja väliaineen hiukkaset liikkuvat rinnakkain, tunnetaan pitkittäisaaltoina. Ääniaallot ovat yksi merkittävimmistä esimerkkeistä pitkittäisaalloista. Aallon suunta ja väliaineen suunta pituusaalloissa on sama, ja se vaikuttaa vain yhdessä ulottuvuudessa. Aaltoa ei voida polarisoida eikä linjata. Aallon tuottaminen voidaan tehdä missä tahansa väliaineessa.
Aalto, jossa hiukkasten liike on täysin kohtisuorassa aallon etenemissuuntaan nähden, tunnetaan poikittaisaaltoina. Aaltoilun muodostuminen veden pinnalle on yksi näkyvistä esimerkkejä poikittaisesta aallosta. Hiukkasten liike on kohtisuorassa aaltojen suuntaan ja se toimii kahdessa ulottuvuudessa. Aalto voi olla joko polarisoitu tai kohdistettu. Aallon tuotto voidaan tehdä vain kiinteässä ja nestemäisessä pintaväliaineessa.
Vertailutaulukko pitkittäis- ja poikittaisaallon välillä
| Vertailuparametrit | Pituussuuntainen aalto | Poikittainen aalto |
| Merkitys/ Määritelmä | Aalto, jossa aallon eteneminen ja väliaineen hiukkaset liikkuvat rinnakkain, tunnetaan pitkittäisaaltoina. | Aalto, jossa hiukkasten liike on täysin kohtisuorassa aallon etenemissuuntaan nähden, tunnetaan poikittaisaaltoina. |
| Ulottuvuus | Yksi | Kaksi |
| Tasaus | Sitä ei voi kohdistaa | Se voidaan kohdistaa |
| Tuotanto | Pituusaaltoja voidaan tuottaa missä tahansa väliaineessa | Poikittaisaaltoja voidaan tuottaa kiinteän ja nestemäisen väliaineen pinnalle |
| Tehty | Kompressiot, harvinaisuudet | Harjat, kourut |
Mikä on pitkittäisaalto?
Väliaineessa tietyn ajanjakson aikana aiheuttamaa häiriötä, johon liittyy energian siirtyminen, kutsutaan aalloksi. Tässä aalto ja väliaine tekevät liikkeensä samaan suuntaan. Ne ovat yhdensuuntaisia toistensa kanssa. On useita päiviä esimerkkejä, joissa havaitsemme pitkittäisiä aaltoja.
Ääniaallot ovat yksi merkittävimmistä esimerkkeistä pitkittäisaalloista. Aallon suunta ja väliaineen suunta pituusaalloissa on sama, ja se vaikuttaa vain yhdessä ulottuvuudessa. Aaltoa ei voida polarisoida eikä linjata. Aallon tuottaminen voidaan tehdä missä tahansa väliaineessa.
On olemassa myös mekaanisia pitkittäisiä aaltoja tai puristusaaltoja, jotka ovat vastuussa väliaineen läpi liikkuessa syntyvien harvinaisuuksien ja puristuksen muodostumisesta. Näistä aalloista on myös useita tosielämän esimerkkejä, joita havaitsemme jokapäiväisessä elämässämme. Ääniaallot ovat kuitenkin yksi näkyvimmistä esimerkkejä pitkittäisaalloista.
Ääniaaltojen pitkittäisten harmonisten aaltojen kuvaamiseksi on erityinen kaava. Tätä kaavaa käytetään kuvaamaan aallon taajuutta ja aallonpituutta. On olemassa myös useita yhtälöitä, joita käytetään ratkaisemaan pituussuuntaisia aaltoja koskevia ongelmia. Maanjäristyksen aikana syntyvät seismiset aallot ovat myös esimerkki pitkittäisaalloista.
Mikä on poikkiaalto?
Aalto, jossa hiukkasten liike on täysin kohtisuorassa aallon etenemissuuntaan nähden, tunnetaan poikittaisaaltoina. Tässä aalto ja väliaine eivät tee liikkeitään samaan suuntaan. Ne ovat kohtisuorassa toisiinsa nähden. On useita päiviä esimerkkejä, joissa havaitsemme poikittaisia aaltoja.
Aaltoilun muodostuminen veden pinnalle on yksi näkyvistä esimerkkejä poikittaisesta aallosta. Hiukkasten liike on kohtisuorassa aaltojen suuntaan ja se toimii kahdessa ulottuvuudessa. Aalto voi olla joko polarisoitu tai kohdistettu. Aallon tuotto voidaan tehdä vain kiinteässä ja nestemäisessä pintaväliaineessa.
Poikittaiset aallot ovat vastakkaisia pitkittäisaaltojen kanssa. Kiinteät hiukkaset siirtyvät alkuperäisestä asennostaan ja ne siirtyvät liikkumalla suuntaan, joka on kohtisuorassa aallon etenemistä vastaan. Aaltojen liike tapahtuu vaakatasossa. Hiukkaset kuitenkin liikkuvat ylös ja alas suuntaan.
Valossa esiintyvät värähtelyt ovat sähkökentissä, mutta myös magneettikentissä, mikä on myös esimerkki poikittaisista aalloista. Siirtoaaltoja esiintyy enimmäkseen elastisissa materiaaleissa, jotka ovat kiinteässä tilassa. Niitä esiintyy niissä enimmäkseen niissä syntyvän leikkausjännityksen vuoksi. Tästä luonteesta johtuen poikittaista aaltoa kutsutaan myös leikkausaaltoksi.
Tärkeimmät erot pitkittäisen ja poikittaisen aallon välillä
Johtopäätös
Näitä aaltoja tutkitaan useiden muiden aiheeseen liittyvien käsitteiden ymmärtämiseksi, ja teorioiden avulla määritetään monia muita tärkeitä asioita.
Ihmisten on kuitenkin tiedettävä ainakin jokin tai vähän näistä käsitteistä ymmärtääkseen asioita, joita tapahtuu ympäri maailmaa tai yleensä maailmassa. Näistäkin asioista on tärkeää saada perustiedot, sillä se voi auttaa kaikissa tilanteissa, joihin ei ole varautunut.
