Fizyka dla dzieci

Fale

Kiedy myślimy o słowie "fala", zwykle wyobrażamy sobie kogoś, kto porusza ręką w przód i w tył, aby się przywitać, lub może myślimy o kręconej ścianie wody, która porusza się z oceanu, aby rozbić się na plaży.

W fizyce fala to zaburzenie, które przemieszcza się przez przestrzeń i materię przenosząc energię z jednego miejsca do drugiego. Badając fale należy pamiętać, że przenoszą one energię, a nie materię.

W życiu codziennym wokół nas jest mnóstwo fal. Dźwięk jest rodzajem fali, która przemieszcza się przez materię, a następnie wibruje w naszych bębenkach, dzięki czemu możemy słyszeć. Światło jest specjalnym rodzajem fali, która składa się z fotonów. Możesz wrzucić kamień do stawu i zobaczyć, jak w wodzie tworzą się fale. Używamy nawet fal (mikrofal), aby ugotować nasze jedzenie naprawdę szybko.

Rodzaje fal

Fale można podzielić na różne kategorie w zależności od ich właściwości. Poniżej opisujemy niektóre z różnych terminów, których naukowcy używają do opisu fal.

Fale mechaniczne i fale elektromagnetyczne

Wszystkie fale można zakwalifikować jako mechaniczne lub elektromagnetyczne.

Fale mechaniczne to fale, które wymagają medium.Oznacza to, że muszą mieć jakąś materię, przez którą mogą się przemieszczać.Fale te przemieszczają się, gdy cząsteczki w medium zderzają się ze sobą przekazując energię.Przykładem fali mechanicznej jest dźwięk.Dźwięk może przemieszczać się przez powietrze, wodę lub ciała stałe, ale nie może przemieszczać się w próżni.Potrzebuje medium, które pomoże mu się przemieszczać.Inne przykłady to wodafale, fale sejsmiczne oraz fale przemieszczające się przez sprężynę.

Fale elektromagnetyczne to fale, które mogą przemieszczać się przez próżnię (pustą przestrzeń). Nie potrzebują nośnika ani materii. Przemieszczają się przez pola elektryczne i magnetyczne, które są wytwarzane przez naładowane cząstki. Przykładami fal elektromagnetycznych są światło, mikrofale, fale radiowe i promieniowanie rentgenowskie.

Fale poprzeczne i fale podłużne

Innym sposobem opisania fali jest kierunek, w którym porusza się jej zaburzenie.

Fale poprzeczne to fale, w których zaburzenie porusza się prostopadle do kierunku fali. Można pomyśleć, że fala porusza się od lewej do prawej, podczas gdy zaburzenie porusza się w górę i w dół. Przykładem fali poprzecznej jest fala wodna, w której woda porusza się w górę i w dół, gdy fala przechodzi przez ocean. Inne przykłady to drgająca struna i fala kibiców na stadionie (ludzie poruszają się w górę i w dółpodczas gdy fala porusza się po stadionie).

Fale podłużne to fale, w których zaburzenie porusza się w tym samym kierunku co fala. Jednym z przykładów jest fala poruszająca się przez rozciągnięty slinky lub sprężynę. Jeśli ściśniesz jedną część slinky i puścisz, fala przesunie się z lewej strony na prawą. W tym samym czasie zaburzenie (czyli poruszające się zwoje sprężyny), również przesunie się z lewej strony na prawą. Innym klasycznym przykładem fali podłużnej jestdźwięk. Gdy fale dźwiękowe rozchodzą się w ośrodku, cząsteczki zderzają się ze sobą w tym samym kierunku, w którym porusza się dźwięk.

Na powyższym zdjęciu fala górna jest poprzeczna

a fala denna jest podłużna.

Ciekawe fakty o falach

• Fale w oceanie są generowane głównie przez wiatr poruszający się po powierzchni oceanu.
• "Medium" to substancja lub materiał, który przenosi falę mechaniczną.
• Jedną z najważniejszych rzeczy do zapamiętania o falach jest to, że transportują one energię, a nie materię. To odróżnia je od innych zjawisk w fizyce.
• Wielu fal nie da się zobaczyć, np. mikrofal i fal radiowych.
• Najwyższa fala oceaniczna, jaką kiedykolwiek zarejestrowano, miała 1 720 stóp wysokości i wystąpiła w zatoce Lituya na Alasce.

Weź udział w dziesięciopytaniowym quizie dotyczącym tej strony.

Wstęp do fal

Właściwości fal

Zachowanie fali

Podstawy dźwięku

Skok i akustyka

Fala dźwiękowa

Jak działają nuty muzyczne

Ucho i słuch

Słowniczek pojęć związanych z falą

Światło i optyka

Wprowadzenie do światła

Spektrum światła

Światło jako fala

Fotony

Fale elektromagnetyczne

Teleskopy

Soczewki

Oko i widzenie

Nauka>> Fizyka dla dzieci