Apakah kawasan mampatan dan jarang berlaku dalam gelombang?

Kandungan

• Ombak mekanikal
• Gelombang mampatan
• Gangguan
• Gelombang kejutan

Gelombang boleh mempunyai dua bentuk asas: melintang, dengan pergerakan menegak dan membujur, atau mampatan material. Gelombang melintang adalah seperti gelombang laut atau getaran dalam tali piano: mungkin untuk melihat pergerakannya dengan mudah. Gelombang pemampatan, dengan perbandingan, adalah lapisan selaput yang tidak dapat dilihat dari molekul termal dan jarang. Gelombang bunyi dan kejutan menyebarkan dengan cara ini.

Bunyi bergerak melalui udara sebagai satu siri gelombang mampatan (Jupiterimages / liquidlibrary / Getty Images)

Ombak mekanikal

Gelombang mampatan boleh merambat melalui beberapa jenis bahan, seperti udara, air, atau keluli. Vakum tidak dapat membawa gelombang mampatan, kerana tidak ada bahan untuk melakukan energi. Ketergantungan medium bermaksud bahawa ia adalah gelombang mekanikal, dan medium menentukan halaju mereka. Kelajuan bunyi di udara, misalnya, ialah 346 m sesaat. Bahan padat seperti keluli mengendalikan bunyi pada 6,100 m sesaat.

Gelombang mampatan

Jika anda dapat melihat gelombang mampatan yang bergerak melalui udara, anda akan melihat kawasan molekul yang dimampatkan ke arah yang gelombangnya menyebarkan. Molekul-molekul menjadi semakin jarang selepas titik mampatan maksimum, sehingga kawasan tekanan rendah dilihat dengan molekul udara yang lebih sedikit. Udara menjadi semakin padat selepas titik ini, sehingga mencapai pemampatan maksimum sekali lagi. Jarak antara mata maksimum mampatan dan jarang berlaku adalah panjang gelombang. Kerana kekerapan gelombang meningkat, panjangnya berkurangan.

Gangguan

Dua atau lebih gelombang, melintasi titik yang sama dalam satu medium, mengganggu satu sama lain. Anda dapat melihat kesan ini dengan melemparkan dua batu di tasik air; ombak merebak dan bertindih. Begitu juga dengan gelombang mampatan. Jika titik mampatan menemui titik yang jarang berlaku, kedua-dua membatalkan. Jika dua titik mampatan bertemu, mereka menguatkan diri, mewujudkan satu titik dengan dua kali tekanan.

Gelombang kejutan

Sebuah jet yang bergerak melalui udara lebih cepat daripada kelajuan bunyi menghasilkan letupan sonik. Apabila kemajuan jet, molekul udara "menumpuk" di hadapannya, seperti bumi di hadapan jentolak. Lapisan udara mampatan dan jarang tidak bergerak lurus seperti bunyi. Gelombang kejutan membentuk kon dengan hujung di hadapan jet, dan gelombang mampatan bergerak ke belakang dalam kalangan yang semakin meningkat.