In dit artikel gaan we uitgebreid in op het onderscheid tussen transversale en longitudinale golven met een gedetailleerde uitleg.
Afhankelijk van de voortplanting van de golven met de trillingsbewegingen van het deeltje, worden de golven in tweeën gedifferentieerd; de longitudinale golven en de transversale golven.
| Transversale golf | Lengtegolf |
| De golf heeft kam en dal | De golf heeft compressie en verdunning |
| De voortplanting van een golf is evenwijdig aan de bewegingsrichting van de trillende moleculen | De voortplanting van de golf staat loodrecht op de bewegingsrichting van de trillende moleculen |
| Een transversale golf kan niet door vloeistof reizen en plant zich voort vanuit vaste media en over vloeibare oppervlakken | De longitudinale golven kunnen door elk medium reizen, of het nu vast, vloeibaar of gas is |
| De voortplanting van de transversale golven hangt af van de verplaatsing van de trillende moleculen samen met de afstand | De voortplanting van de longitudinale golf hangt af van de dichtheid van het medium |
| De grafiek voor transversale golf is verplaatsing v/s afstandsgrafiek | De grafiek voor de longitudinale golf is de dichtheid v/s afstandsgrafiek |
| De dichtheid en druk variëren in dit geval niet | De druk en de dichtheid van de golven is maximaal in het compressiegebied en varieert periodiek |
| Voorbeelden van transversale golven zijn rimpelingen op water, zonlicht, elektromagnetische golven, de vibratie van touw, oceanische golven, enz. | Voorbeelden van longitudinale golven zijn geluidsgolven, getrommel, donder, aardbevingen, tsunami, ultrasone golven, enz. |
| Ze worden ook schuifgolven of S-golven genoemd | Ze worden ook wel drukgolven, compressiegolven, primaire golven of p-golven genoemd |
| De frequentie en golflengte zijn constant tijdens de voortplanting van een golf | De frequentie van de golf is maximaal in het compressiegebied |
| Deze golf werkt in twee dimensies, de voortplanting van de golf in de ene as en de beweging van deeltjes in een andere | Deze golven werken slechts in één dimensie, aangezien de richting van golf en beweging van het deeltje in hetzelfde vlak liggen |
| Een transversale golf kan worden gepolariseerd | Longitudinale golven kunnen niet worden gepolariseerd |
Wat is transversale golf?
Een transversale golf dringt door in een richting die 90 graden maakt met het pad vanwege de oscillaties van deeltjes.
Dwarsgolven worden gevormd door de trilling van deeltjes. Als de beweging van trillende deeltjes in de y-as is, zal de golf zich voortplanten in de x-as.
De transversale golven worden ook wel de schuifgolf genoemd, omdat deze golven kunnen leiden tot vervorming van het object waarop deze golven worden doorlopen. Ze worden gedurende de kortste afstand in stand gehouden en zijn niet in staat om vanuit vloeibare media binnen te dringen, hoewel ze over de vloeistoffen reizen. Ze kunnen alleen vanuit vaste toestand reizen.
Lees meer over 4+ Breking van golven Voorbeelden: gedetailleerd inzicht en feiten.
Wat is een longitudinale golf?
De beweging van de longitudinale golven is langs het pad dat wordt doorlopen door de trillende deeltjes.
De energie van de trillende moleculen wordt doorgegeven aan de volgende moleculen in het pad, en dus plant de golf zich mee.
De longitudinale golven kunnen reizen door elk medium en reist dus over een langere afstand. In tegenstelling tot de transversale golf, bestaat de longitudinale golf uit gebieden van compressie en verdunning in plaats van respectievelijk dal en kam. De dichtheid van golven is het hoogst bij compressie dan bij verdunning.
Verschil tussen frequentie en golflengte van een transversale golf en longitudinale golf
De golflengte van een transversale golf is een lengte tussen twee opeenvolgende toppen of dalen en is consistent met de tijd gedurende de voortplanting. De amplitude van de golf kan afnemen op het moment van verdwijnen, maar de golflengte is constant. De frequentie van de transversale golf blijft constant door de voortplanting van de golf.
De frequentie van de longitudinale golf is het hoogst in het compressiegebied dan die van de verdunning. De dichtheid van de golf is minder in het gebied van verdunning en daarom is de druk het minimum, terwijl de druk hoger is waar de dichtheid van de golven groter is. Door het drukverschil wordt de warmte gegenereerd, daarom zijn constante temperatuurcondities vereist die essentieel zijn voor de voortplanting van golven op grotere afstand.
Lees meer over Effect van breking op frequentie: hoe, waarom niet, gedetailleerde feiten.
Wat zijn seismische golven?
Seismische golven zijn van twee soorten, s-golf en p-golven. De s-golf is een transversale golf en de p-golf is een longitudinale golf.
Seismische golven worden gegenereerd als gevolg van plaattektonische activiteiten zoals een uitbarsting van magma, plaatbeweging die convergerende of divergerende platen veroorzaakt, aardbevingen, aardverschuivingen, explosieven, enz.
Dit zijn laagfrequente golven die meestal niet eens door mensen worden gevoeld. Seismometers worden gebruikt om de golf te volgen om waarschuwingen te krijgen voor activiteiten onder de aardkorst. Welnu, een p-golf die een primaire golf wordt genoemd, is de eerste die wordt gevolgd in de seismometer, wat een longitudinale golf is. Terwijl het gesmolten magma naar boven stijgt, produceert de beweging van de deeltjes trillingsgolven. Tde longitudinale golven kunnen elk medium passeren, waardoor ze de asthenosfeer oversteken, en worden getraceerd op seismometers die het bewijs leveren van vulkanische activiteiten voordat de mythe de oppervlaktekorst bereikte.
Terwijl de schuifgolven niet in staat zijn om de vloeibare toestand van de asthenosfeer binnen te dringen, die rijk is aan tetrahydraat gesmolten magma. De s-golf, ook wel secundaire golven genoemd, kan er niet doorheen reizen en kan alleen door de massieve rotsen reizen. Het geeft een idee van alleen de activiteiten die plaatsvinden op de aardkorst.
Lees meer over Effect van breking op golflengte: hoe, waarom, gedetailleerde feiten.
Voortplantingsrichting van transversale golven en longitudinale golven
Als de oscillatie van de deeltjes op de y-as staat, zal de transversale golf zich voortplanten op de x-as. De transversale golf reist altijd onder een hoek van 90 graden met de beweging van de trillende deeltjes.
Als de oscillatie van het deeltje in de x-as ligt, zal de longitudinale golf zich op de x-as voortplanten. De longitudinale golf reist in een vlak dat een hoek van 180 graden maakt met de bewegingsrichting van trillende moleculen.
Polarisatie van transversale en longitudinale golf
Polarisatie is een methode om de trillingen van een golf te vermijden door deze te beperken tot één voortplantingsrichting.
De bron wordt gepolariseerd genoemd als de trillingen van de invallende bron bij polarisatie slechts in één richting worden beperkt.
Wanneer de transversale golven vanuit één verticale spleet en één horizontale spleet worden doorgegeven, zullen de golven ongepolariseerd doorkruisen vanaf de eerste spleet en verder gaan naar de horizontale spleet; er zullen geen trillingen van het deeltje doorheen gaan, wat nul oplevert amplitude van een golf. Daarom kunnen de transversale golven gepolariseerd zijn.
Krediet van het beeld: Pixabay
Wanneer de longitudinale golven invallend worden gemaakt op de spleten met dezelfde positie in plaats van transversale golven, gaat de golf door beide spleten zonder gepolariseerd te worden.
Lees meer over Loodrechte polarisatie: verschillende entiteiten en feiten.
Grafiek van een transversale golf en longitudinale golf
De grafiek van de transversale golf kan worden uitgezet als een verplaatsing van de golf als gevolg van het trillingspatroon van de deeltjes versus de afstand die de golf aflegt.
De grafiek toont de variaties van de golf samen met de afstand. De transversale golf kan ook worden uitgezet in een grafiek van verplaatsing v/s tijd om de verplaatsing van de golf in de tijd weer te geven.
Aangezien de dichtheid van de golven in de longitudinale golven varieert, worden de variaties van de dichtheid als gevolg van de compressie en verdunning van de golf waargenomen door een grafiek van dichtheid v/s afstand uit te zetten, zoals hieronder getoond voor longitudinale golven.
De bovenstaande grafiek toont de variaties in de dichtheid van de golven als gevolg van compressie en verdunning van de golf samen met de afstand.
Veelgestelde Vragen / FAQ
Q1. Een koperdraad met een lengte van 100 cm wordt geplukt met een spanning van de snaar van 250N. De massa van de snaar is 0.25 gram. Bereken de snelheid van de transversale golf die op de draad wordt gegenereerd.
Gegeven: m=1.25 gram
T=250N
L=100cm=1m
De massa per lengte-eenheid is m/l=1.25/1=1.25 gram
De snelheid van de transversale golf wordt gegeven door de vergelijking
v=√T/m
v=√(250N/1.25g)
v=200m/sec
De snelheid van de transversale golf is 200 m/s.
Wat is de golflengte van de transversale golf?
Een golf bestaat uit de top en de trog.
De golflengte van de transversale golf is de verplaatsing van het deeltje om één oscillatie te voltooien. In een grafiek is dit de padlengte tussen toppen of dalen.
Wat zijn compressie en verdunning?
De compressie en verdunning van een golf worden gevormd door het drukverschil dat wordt ervaren tijdens de golfvoortplanting.
Dit komt door de feit dat de dichtheid van de golven in het compressiegebied is meer waar de gevoelde druk meer is in vergelijking met het gebied van verdunning.
Als de voortplanting van de transversale golf in de y-richting is, in welke richting bewegen de deeltjes dan?
De voortplanting van de golf maakt een hoek van 90 graden met het pad dat wordt gevolgd door de trillende deeltjes.
Daarom moet de beweging van het deeltje in het yz-vlak zijn, aangezien beide vlakken loodrecht op de x-richtingsas staan.
Welke golven ontstaan bij een tsunami?
De longitudinale, evenals de transversale golven worden geproduceerd als gevolg van tsunami.
De transversale golven worden gegenereerd in de oceaanbodem als gevolg van de secundaire golven die door de oceaanbodem worden geproduceerd. Deze transversale golven worden vervolgens omgezet in longitudinale golven wanneer ze de kust naderen.
Waarom kunnen transversale golven zich alleen voortplanten uit vaste media en niet uit gasvormige media?
Een transversale golf plant zich voort door vaste stoffen en op het oppervlak van vloeistoffen.
Een transversale golf wordt gegenereerd door de vervorming van de vaste stof, aangezien de vaste stof een afschuifmodulus heeft en daarom spanning ondergaat, vloeistof of gassen hebben dit niet omdat ze geen definitieve vorm hebben.
Lees ook:
- Hoe werkt een microgolfsensor?
- Hoe de energie van seismische golven te berekenen
- Soorten elektromagnetische golven
- Wat is de snelheid van een transversale golf
- Hoe worden lichtgolven geproduceerd?
- Hoe energie te meten in een zwaartekrachtgolfdetector
- Verandert de amplitude van de golf
- Zijn transversale golven mechanisch
- Geluidsgolfvergelijkingen
- Destructieve interferentie van golfvoorbeeld
Hallo, ik ben Akshita Mapari. Ik heb M.Sc. in de natuurkunde. Ik heb gewerkt aan projecten als numerieke modellering van wind en golven tijdens cyclonen, natuurkunde van speelgoed en gemechaniseerde sensatiemachines in pretparken op basis van klassieke mechanica. Ik heb een cursus Arduino gevolgd en een aantal miniprojecten op Arduino UNO uitgevoerd. Ik vind het altijd leuk om nieuwe gebieden op het gebied van de wetenschap te verkennen. Persoonlijk ben ik van mening dat leren enthousiaster is als het met creativiteit wordt geleerd. Daarnaast hou ik van lezen, reizen, gitaar tokkelen, rotsen en lagen identificeren, fotograferen en schaken.
