Caractéristiques et exemples des ondes transversales



Le ondes transversales sont celles dans lesquelles l'oscillation se produit dans une direction perpendiculaire à la direction de propagation de l'onde. Au contraire, les ondes longitudinales sont les ondes dans lesquelles le déplacement à travers le milieu se produit dans la même direction où se produit le déplacement de l'onde.

Il convient de rappeler que les ondes se propagent à travers un milieu en raison des vibrations qu'elles provoquent dans les particules dudit milieu. Ensuite, la direction de propagation d'une onde peut être parallèle ou perpendiculaire à la direction de vibration des particules. Pour cette raison, la distinction entre les ondes transversales et longitudinales est marquée.

L'exemple le plus typique d'une onde transversale est constitué par les ondes circulaires qui se propagent à la surface de l'eau lorsqu'une pierre est lancée. Les ondes transversales sont également des ondes électromagnétiques telles que la lumière. Comme pour les ondes électromagnétiques, il y a un cas particulier où il n'y a pas de vibration des particules comme cela se produit dans d'autres vagues.

Cependant, ce sont des ondes transversales car les champs électriques et magnétiques associés à ces ondes sont perpendiculaires à la direction de propagation de l'onde. D'autres exemples d'ondes transversales sont les ondes transmises le long d'une corde et les ondes S ou les ondes sismiques secondaires.

Index

  • 1 caractéristiques
    • 1.1 Amplitude d'onde (A)
    • 1.2 Longueur d'onde (λ)
    • 1.3 Période (T)
    • 1.4 Fréquence (f)
    • 1.5 Vitesse de propagation de l'onde (v)
  • 2 exemples
    • 2.1 Ondes électromagnétiques
    • 2.2 Vagues transversales dans l'eau
    • 2.3 Vague sur une corde
  • 3 références

Caractéristiques

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

Amplitude d'onde (A)

Il est défini comme la distance entre le point le plus éloigné d'une onde et son point d'équilibre. Comme il s'agit d'une longueur, celle-ci est mesurée en unités de longueur (généralement mesurée en mètres).

Longueur d'onde (λ)

Il est défini comme la distance (généralement 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 au sommet de la vague), ou encore entre deux vallées (point le plus éloigné de la position d’équilibre sur la vague). bas de la vague) successives.

Cependant, vous pouvez réellement mesurer entre deux points successifs de la vague qui sont dans la même phase.

Période (T)

Il est défini comme le temps (généralement mesuré en secondes) que prend une onde pour parcourir un cycle complet ou une oscillation. Il peut également être défini comme le temps nécessaire à une onde 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, généralement une seconde. De cette façon, lorsque le temps est mesuré en secondes, la fréquence est mesurée en 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 ondes (v)

C'est la vitesse à laquelle l'onde se propage (l'énergie de l'onde) par un milieu. 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

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

v = s / t

Des exemples

Ondes électromagnétiques

Les ondes électromagnétiques constituent le cas le plus important des ondes transversales. Une caractéristique particulière du rayonnement électromagnétique est que, contrairement aux ondes mécaniques qui nécessitent un moyen de propagation, elles ne nécessitent aucun moyen de propagation et peuvent le faire dans le vide.

Cela ne signifie pas qu'il n'y a pas d'ondes électromagnétiques se déplaçant dans un milieu mécanique (physique). Certaines ondes transversales sont des ondes mécaniques, car elles nécessitent un support physique pour leur propagation. Ces ondes mécaniques transversales sont appelées ondes T ou ondes de cisaillement.

De plus, comme déjà mentionné ci-dessus, les ondes électromagnétiques se propagent à la vitesse de la lumière, ce qui, dans le cas du vide, est de l'ordre de 3 ∙ 10 8 m / s.

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

Ondes transversales dans l'eau

Une vague transversale très typique et très graphique est le cas lorsqu'une pierre (ou tout autre objet) est jetée dans l'eau. Lorsque cela se produit, des ondes circulaires sont produites qui se propagent depuis l'endroit où la pierre a atteint l'eau (ou le foyer de la vague).

L'observation de ces ondes permet d'apprécier comment la direction de la vibration qui se produit dans l'eau est perpendiculaire à la direction de déplacement de l'onde.

Ceci est mieux observé si une bouée est située près du point d'impact.La bouée monte et descend verticalement au fur et 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 mouvement réel de l'eau dans les mers et les océans ne peut être réduit à un simple mouvement harmonique.

Wave sur une corde

Comme déjà dit ci-dessus, un autre cas d'onde transverse commun est le déplacement d'une vibration par une corde.

Pour ces ondes, la vitesse à laquelle l'onde est propagée par la chaîne étirée est déterminée par la tension de la chaîne et la masse par unité de longueur de la chaîne. Ainsi, la vitesse de l'onde est calculée à partir de l'expression suivante:

V = (T / m / L) 1/2

Dans cette équation, T est la tension de la corde, m sa masse et L la longueur de la corde.

Références

  1. Onde transversale (n.d.). Dans Wikipedia. Récupéré le 21 avril 2018 sur es.wikipedia.org.
  2. Rayonnement électromagnétique (n.d.). Dans Wikipedia. Récupéré le 21 avril 2018 sur es.wikipedia.org.
  3. Onde transversale (n.d.). Dans Wikipedia. Récupéré le 21 avril 2018 de en.wikipedia.org.
  4. Fidalgo Sánchez, José Antonio (2005)Physique et Chimie. Everest
  5. David C. Cassidy, Gerald James Holton, Floyd James Rutherford (2002).Comprendre la physique. Birkhäuser.
  6. Français, A.P. (1971).Vibrations and Waves (Série de physique d'introduction M.I.T.). Nelson Thornes.