Croiser

Nous expliquons quelles sont les vagues transversales, leurs caractéristiques et plusieurs exemples

Pièces et forme d'une onde transversale

Que sont les ondes transversales?

Le croiser les vagues Ce sont ceux dans lesquels l'oscillation se produit dans une direction perpendiculaire à la direction de la propagation des ondes. Au contraire, les ondes longitudinales sont les ondes dans lesquelles le déplacement à travers le milieu se produit dans la même direction dans laquelle le déplacement de l'onde est produit.

Les vagues se propagent à travers un milieu sous la vibration qu'elles provoquent dans les particules dudit milieu. Ensuite, la direction de propagation d'une onde peut être parallèle ou perpendiculaire à la direction dans laquelle les particules vibrent. Par conséquent, la distinction entre les ondes transversales et longitudinales est marquée.

L'onde transversale la plus typique. Les ondes électromagnétiques telles que la lumière sont également des ondes transversales. Quant aux ondes électromagnétiques, il y a le cas particulier qu'il n'y a pas de vibration de particules comme cela se produit dans d'autres vagues.

Même ainsi, ce sont des ondes transversales parce que les champs électriques et magnétiques associés à ces vagues sont perpendiculaires à la direction de la propagation des vagues. D'autres exemples d'ondes transversales sont les vagues qui sont transmises le long d'une corde et des ondes sismiques secondaires.

Caractéristiques des vagues croisées

Différences entre les ondes transversales et les ondes longitudinales

Les vagues, qu'elles soient transversales ou longitudinales, ont une série de caractéristiques qui les déterminent. En général, les caractéristiques les plus importantes d'une vague sont celles expliquées ci-dessous:

Amplitude des vagues (a)

Il est défini comme la distance entre le point la plus éloignée d'une vague et son point d'équilibre. Puisqu'il s'agit d'une longueur, il est mesuré en unités de longueur (généralement mesurées en mètres).

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Longueur d'onde (λ)

Il est défini comme la distance (normalement mesurée en mètres) parcourue par une perturbation dans un certain intervalle de temps.

Cette distance est mesurée, par exemple, entre deux crêtes successives (les crêtes sont le point le plus éloigné de la position d'équilibre dans la partie supérieure de l'onde), ou également entre deux vallées (point le plus éloigné de la position d'équilibre dans l'onde inférieure).

Cependant, il peut vraiment être mesuré entre deux points successifs de la vague qui sont dans la même phase.

Période (t)

Il est défini comme le temps (il est généralement mesuré en quelques secondes) qui prend une vague pour parcourir un cycle complet ou une oscillation. Il peut également être défini comme le temps occupé par une vague pour parcourir une distance équivalente à sa longueur d'onde.

Fréquence (f)

Il est défini comme la quantité d'oscillations qui se produisent dans une unité de temps, normalement une seconde. De cette façon, lorsque le temps est mesuré en secondes (s), la fréquence est mesurée à Hertz (Hz). La fréquence est normalement calculée à partir de la période au moyen de la formule suivante:

F = 1 / t

Vitesse de propagation des vagues (V)

C'est la vitesse à laquelle la vague est propagée (l'énergie de la vague) par un moyen. Il est généralement mesuré en mètres par seconde (m / s). Par exemple, les ondes électromagnétiques se propagent à la vitesse de la lumière.

La vitesse de propagation peut être calculée à partir de la longueur d'onde et de la période ou de la fréquence.

V = λ / t = λ f

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Ou simplement diviser la distance parcourue par la vague dans un certain temps:

v = s / t

Crête et vallée

La crête est le point le plus élevé que l'onde et le point le plus bas atteignent.

Ligne d'équilibre

Ligne où il n'y a pas d'oscillation d'onde.

Exemples d'ondes transversales

Ondes électromagnétiques

Onde électromagnétique

Les ondes électromagnétiques sont le cas le plus important de vagues croisées. Une caractéristique particulière du rayonnement électromagnétique est que, contrairement aux ondes mécaniques qui nécessitent un moyen de se propager, ils ne nécessitent pas de moyen de se propager et peuvent le faire dans le vide.

Cela ne signifie pas qu'il n'y a pas d'ondes électromagnétiques qui se déplacent à travers un milieu mécanique (physique). Certaines ondes transversales sont des ondes mécaniques, car elles nécessitent un moyen physique pour leur propagation. Ces ondes mécaniques transversales sont appelées t ou ondes coupées.

De plus, les ondes électromagnétiques se propagent à la vitesse de la lumière, qui dans le cas d'un vide est de l'ordre de 3 ∙ 10 ⁸ SP.

Un exemple d'onde électromagnétique est une lumière visible, qui est un rayonnement électromagnétique dont les longueurs d'onde sont comprises entre 400 et 700 nm.

Ondes transversales dans l'eau

Vagues

Un cas très typique et très graphique d'onde transversale est celui qui se produit lorsqu'une pierre (ou tout autre objet) est jetée dans l'eau. Lorsque cela se produit, des ondes circulaires sont produites qui se propagent à partir de l'endroit où la pierre a eu un impact sur l'eau (ou la mise au point des vagues).

L'observation de ces vagues nous permet d'apprécier comment la direction de la vibration qui se déroule dans l'eau est perpendiculaire à la direction du déplacement des vagues.

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Ceci est mieux observé si une bouée est située près du point d'impact. La bouée monte et descend verticalement à mesure que les fronts d'onde arrivent, qui se déplacent horizontalement.

Plus compliqué est le mouvement des vagues dans l'océan. Son mouvement implique non seulement l'étude des ondes transversales, mais aussi la circulation des courants d'eau lorsque les vagues passent. Par conséquent, le véritable mouvement de l'eau dans les mers et les océans ne peut pas seulement être réduit à un simple mouvement harmonique.

Onduler sur une corde

Un autre cas commun d'onde transversale est le déplacement d'une vibration de corde.

Pour ces vagues, la vitesse à laquelle l'onde se propage par la corde étirée est déterminée par la tension de la corde et la pâte par unité de longueur de corde. Ainsi, la vitesse de l'onde est calculée à partir de l'expression suivante:

V = (t / m / l) ^1/2

Dans cette équation, c'est la tension de la corde, m sa masse et la longueur de la corde.

Les références

1. Vague croisée (n.d.).  À Wikipedia. Récupéré de es.Wikipédia.org.
2. Rayonnement électromagnétique (n.d.).  À Wikipedia. Récupéré de es.Wikipédia.org.
3. TRANS.d.).  À Wikipedia. Récupéré de.Wikipédia.org.
4. Fidalgo Sánchez, José Antonio (2005). Physique et chimie. Everest
5. David C. Cassidy, Gerald James Holton, Floyd James Rutherford (2002). Physique sous-estimée. Birkhäuser.
6. Français, un.P. (1971). Vibre et vagues (m.Toi.T. Série de physique d'introduction). Nelson Thornes.