Quelle est la différence entre les ondes stationnaires longitudinales et transversales?


Réponse 1:

Les ondes longitudinales sont des variations de pression se propageant à travers un milieu (principalement observées dans les fluides / gaz - le son étant l'exemple standard d'une onde longitudinale) tandis que les ondes transversales sont dues à des oscillations de la position des particules dans une direction perpendiculaire à la direction de propagation de l'onde . Les ondulations à la surface d'un étang en sont un exemple.

Une onde stationnaire est créée lorsque deux ondes de même fréquence, vitesse et amplitude traversent un milieu dans des directions opposées. Sinus, chaque point du milieu est soumis à deux mouvements - la résultante est une superposition des deux ondes qui se traduit par un modèle stable de pas de mouvement / changement à certains points (nœuds) et un déplacement ou changement maximum aux points intermédiaires (antinœuds ). Toute différence d'amplitude entraînerait un mouvement net en tous points - et des fréquences différentes entraîneraient des montées et des descentes transitoires sans aucun schéma stable. On observe de tels modèles sur la plage de la mer où les vagues venant de la mer rencontrent l'eau qui recule de la plage et on voit des pointes soudaines de hauteur d'eau.

Les ondes stationnaires sont mieux produites dans les instruments de musique = transversales dans les instruments à cordes et longitudinales dans les instruments à vent. Dans la musique, une forme d'onde donnée est induite par la plumaison / soufflage, etc., qui est ensuite réfléchie par les ponts / arrêts ou les extrémités ouvertes et fermées des tubes à air. La superposition peut entraîner une onde stationnaire - visible dans le cas de cordes. Pour les ondes longitudinales, l'appareil à tube de Kundt est utilisé pour montrer les emplacements des nœuds / antinœuds. Si vous avez accès à un laboratoire dans votre école / collège, vous pouvez peut-être les voir par vous-même.

Quand j'étais en classe 11/12; nos travaux de laboratoire de physique comprenaient une vérification expérimentale de la fréquence des vibrations sur la tension appliquée, l'épaisseur et la densité des fils utilisés.


Réponse 2:

Lorsque deux ondes d'amplitude égale, de même fréquence se déplaçant dans le même milieu mais en sens inverse se superposent, des ondes stationnaires sont produites.

Par exemple, imaginez une chaîne étroitement liée entre deux supports rigides. Maintenant, la corde est pincée au centre. La corde va vibrer de haut en bas, résultant de l'onde transversale. Cette vague se reflète sur l'un des supports. Onde réfléchie se superposant à l'onde d'origine et se traduisant par une onde stationnaire. Nous voyons une boucle formée sur une chaîne. Si nous pincons la corde à 1/4 de distance de n'importe quelle extrémité, 2 boucles seront formées et ainsi de suite. C'était le cas de l'onde stationnaire transversale.

Or si l'onde sonore se réfléchit sur un support rigide, et si les raréfactions se superposent à la compression et vice versa, il en résulte une onde stationnaire longitudinale.

Par exemple, considérons l'expérience du tube de résonance. Un tube est maintenu vertical dans un réservoir d'eau, rempli d'eau, une extrémité du tube est ouverte à l'air et l'autre extrémité est plongée dans l'eau à faible profondeur.

Lorsque le diapason retentit près de l'extrémité ouverte, les ondes sonores voyagent à travers le tube, elles se reflètent à la surface de l'eau et se superposent à l'onde d'origine, ce qui entraîne la formation d'une onde stationnaire longitudinale. Si la fréquence des ondes sonores correspond à la fréquence naturelle de la colonne d'air, la résonance se produit et la colonne d'air vibre avec une grande amplitude, ce qui produit un son important. Il s'agit d'un exemple d'onde longitudinale stationnaire.

J'espère que cela effacera le concept.


Réponse 3:

Les ondes longitudinales se déplacent vers l'avant et vers l'arrière sous la forme d'une fraction rare et d'une compression. La fraction rare est une zone de basse densité et de pression et la compression est une zone de haute densité et de pression. Où les ondes transversales se déplacent sous forme de kyste et de durcissement. Le kyste est un déplacement positif et un déplacement négatif difficile.