Kmitání versus vlna
Oscilace a vlny jsou dva hlavní jevy, o kterých se ve fyzice diskutuje. Pojmy vln a kmitání jsou široce používány v mnoha oblastech a jsou zásadní pro pochopení světa. V tomto článku budeme diskutovat o tom, co jsou oscilace a vlny, o aplikacích vln a oscilací, o spojení mezi vlnami a oscilacemi, jejich podobnostech a nakonec o rozdílu mezi vlnami a oscilacemi.
Oscilace
Kmity jsou druhem periodického pohybu. Oscilace je obvykle definována jako opakující se změna v čase. K oscilaci může dojít nad středním rovnovážným bodem nebo mezi dvěma stavy. Kyvadlo je dobrým příkladem pro oscilační pohyb. Kmity jsou většinou sinusové. Dobrým příkladem je také střídavý proud. V jednoduchém kyvadle bob kmitá nad středním rovnovážným bodem. Ve střídavém proudu elektrony oscilují uvnitř uzavřeného okruhu nad rovnovážným bodem.
Existují tři typy oscilací. Prvním typem jsou netlumené kmity, ve kterých zůstává vnitřní energie kmitání konstantní. Druhým typem kmitů jsou tlumené kmity. U tlumených kmitů se vnitřní energie kmitání s časem zmenšuje. Třetím typem jsou vynucené oscilace. Při nucených oscilacích působí na kyvadlo síla v periodické variaci na kyvadlo.
Wave
Mechanická vlna je způsobena jakoukoli turbulencí v médiu. Jednoduchými příklady mechanických vln jsou zvuk, zemětřesení, mořské vlny. Vlnění je způsob šíření energie. Energie vytvořená při turbulenci se šíří vlnami.
Sinusová vlna je vlna, která kmitá podle rovnice y=A sin (ωt – kx). Jak se vlna šíří prostorem, šíří se i energie, kterou nese. Tato energie způsobuje, že částice na své cestě oscilují. Lze to také interpretovat obráceně, protože energie se šíří oscilací částic.
Existují dva typy progresivních vln; jmenovitě podélné vlny a příčné vlny. V podélné vlně jsou kmity částic rovnoběžné se směrem šíření. To neznamená, že se částice pohybují s vlnou. Částice oscilují pouze kolem pevného rovnovážného bodu v prostoru. V příčných vlnách dochází ke kmitání částic kolmo ke směru šíření. Zvukové vlny se skládají pouze z podélných vln, vlny na struně jsou příčné. Oceánské vlny jsou kombinací příčných a podélných vln.
Jaký je rozdíl mezi vlnami a oscilacemi?
