Svārstības pret vilni
Svārstības un viļņi ir divas galvenās parādības, par kurām tiek runāts fizikā. Viļņu un svārstību jēdzieni tiek plaši izmantoti daudzās jomās un ir vitāli svarīgi pasaules izpratnē. Šajā rakstā mēs apspriedīsim, kas ir svārstības un viļņi, viļņu un svārstību pielietojumu, viļņu un svārstību saistību, to līdzības un visbeidzot atšķirības starp viļņiem un svārstībām.
Svārstības
Svārstības ir periodiskas kustības veids. Svārstības parasti tiek definētas kā atkārtotas izmaiņas laika gaitā. Svārstības var notikt vidējā līdzsvara punktā vai starp diviem stāvokļiem. Svārsts ir labs piemērs svārstīgai kustībai. Svārstības galvenokārt ir sinusoidālas. Tam labs piemērs ir arī maiņstrāva. Vienkāršajā svārstā bobs svārstās virs vidējā līdzsvara punkta. Maiņstrāvā elektroni svārstās slēgtās ķēdes iekšpusē virs līdzsvara punkta.
Ir trīs veidu svārstības. Pirmais veids ir neslāpētas svārstības, kurās svārstību iekšējā enerģija paliek nemainīga. Otrs svārstību veids ir slāpētās svārstības. Slāpētās svārstībās svārstību iekšējā enerģija laika gaitā samazinās. Trešais veids ir piespiedu svārstības. Piespiedu svārstībās uz svārstu tiek pielikts spēks, kas periodiski mainās uz svārstu.
Vilnis
Mehānisku vilni izraisa jebkura turbulence vidē. Vienkārši mehānisko viļņu piemēri ir skaņa, zemestrīces, okeāna viļņi. Vilnis ir enerģijas izplatīšanās metode. Turbulences radītā enerģija tiek izplatīta ar viļņiem.
Sinusoidālais vilnis ir vilnis, kas svārstās saskaņā ar vienādojumu y=A sin (ωt – kx). Vilnim izplatoties telpā, tiek izplatīta arī tā nestā enerģija. Šī enerģija izraisa daļiņu svārstības ceļā. To var interpretēt arī otrādi, jo enerģija tiek izplatīta caur daļiņu svārstībām.
Ir divu veidu progresīvie viļņi; proti, garenviļņi un šķērsviļņi. Gareniskā viļņā daļiņu svārstības ir paralēlas izplatīšanās virzienam. Tas nenozīmē, ka daļiņas pārvietojas kopā ar vilni. Daļiņas svārstās tikai ap fiksētu līdzsvara punktu telpā. Šķērsviļņos daļiņu svārstības notiek perpendikulāri izplatīšanās virzienam. Skaņas viļņi sastāv tikai no garenvirziena viļņiem, viļņi uz virknes ir šķērsvirziena. Okeāna viļņi ir šķērsviļņu un garenviļņu kombinācija.
Kāda ir atšķirība starp viļņiem un svārstībām?
