8-3 Typy vĺn

8-3 Typy vĺn

Doteraz sme sa zaoberali s jediným špeciálnym typom vlny – s jediným bočným impulzom, ktorý prebehol po jednorozmernom lane. Je to najjednoduchší prípad transverzálnej (priečnej vlny). Pri vlnení sa čiastočky lana, či pružiny vychyľujú kolmo na smer postupu vlny, priečne, cudzím slovom transverzálne. Na obrázku 8.3a vidíme kovovú tyč, na ktorú sme udreli kolmo na jej os (dĺžku). Úder kladivom spôsobuje ohyb tyče, ktorý sa šíri pozdĺž tyče, zrovna tak, ako pred chvíľou spozorovaná transverzálna vlna šíriaca sa po lane. Pokiaľ budeme tyč periodicky udierať kladivom, môžeme na tyči vyvolať stále, šíriace sa vlnenie.

Pokiaľ tyč udrieme nie priečne, ale tak, ako to ukazuje obrázok 8.3b, tj. na jej konci, vytvoríme iný typ vĺn. Pod vplyvom úderu sa látka tyče stlačí a táto kompresia (ktorú nasleduje expanzia – rozpínanie) tiež prebehne po tyči. Toto je longitudinálna vlna (pozdĺžna vlna), v ktorej sa čiastočky pohybujú dopredu a dozadu, vzhľadom na smer šírenia vlny. Ak tyč udierame aj v tomto prípade periodicky, aj v tomto prípade vytvoríme stále, šíriace sa vlnenie.

Tieto dva typy vlnenía – transverzálny a longitudinálny – postupujú vo všeobecnosti s inou rýchlosťou, nakoľko rýchlosť závisí od odlišných charakteristík prostredia: pri transverzálnej vlne od odporu proti ohybu, pri longitudinálnom od odporu proti stlačeniu.

Transverzálne vlny sa môžu šíriť výhradne v pevných látkach, nakoľko ich prenos je spojený s tuhosťou prostredia. Kvapaliny a plyny nie sú schopné prenášať transverzálne vlny. Longitudinálne vlny však súvisia s odporom proti stlačeniu, preto môžu vznikať v ľubovoľnom prostredí: zmene objemu totiž kladú odpor pevné, kvapalné, ale aj plynné látky. Najjednoduchším príkladom longitudinálnej vlny – najčastejšie šíriacej sa vo vzduchu – je zvuk.