Skip to main content

Hvad er en elastisk bølge?

En elastisk bølge bevæger sig generelt gennem et materiale eller væske eller på dens overflade uden at forårsage permanente strukturelle eller fysiske ændringer.Det identificeres typisk ved en forvrængning eller forskydning.Bølger, der forplantes gennem vand, lyd, der bevæger sig gennem luften, såvel som energi, der bevæger sig gennem faste materialer som jorden, beskrives ofte som elastiske bølger.Formering kan analyseres matematisk, mens højden, længden og timingen af en elastisk bølge kan visualiseres ved hjælp af en graf.Specielle ultralydskameraer kan også forestille sig bevægelsen på tværs af en fast overflade, såsom et ark metal eller papir.

Hvis en sten eller et andet objekt falder i vandet, flytter krusninger normalt ud i alle retninger.Disse kan ses som en cirkulær ring ovenfra eller observeres på overfladen, når overfladen bevæger sig op og ned.Måling af en elastisk bølge kan opnås ved at tegne højden fra et referencepunkt, såsom den normale overflade af vandet.Højden på den buede linje kaldes amplituden, der kan strække sig over overfladelinjen såvel som under den.Dette er typisk en cyklus i bølgens bevægelse.

Elastiske bølger har typisk toppe og trug.Fra den ene top til den næste, såvel som et truge til en anden, er en cyklus kaldet amplitude.Hvis den elastiske bølge sammenlignes med tiden i stedet for afstand, er denne måling af bølgeperioden.Opdeling af bølgelængden med perioden i en bølge ligning giver typisk en værdi for bølgens hastighed.

En akustisk bølge bevæger sig ofte på en lignende måde, enten gennem luft, vand eller et solidt materiale.Perioden for en lydbølge kaldes dens frekvens;Det måles typisk i enheder kaldet Hertz, hvis rejsetidspunktet måles på få sekunder.Matematiske beregninger bliver generelt mere komplekse, når en elastisk bølge analyseres gennem et fast materiale.Geometriske egenskaber ved lagdelte cylindre og rør, for eksempel, såvel som densitet, hårdhed og form af objekter er ofte taget i. Disse data analyseres og registreres typisk af ingeniører til objekter som aluminiumskaller og forskellige mekaniske komponenter.

Ud over at bruge matematik og computermodellering kan en elastisk bølge også afbildes ved hjælp af lasere og ultralyddetektorer.Eksperimenter har brugt videokameraer til at billedoverfladevibration og analysere de elastiske egenskaber ved forskellige materialer.På en metalplade, for eksempel, kan et sådant billede forekomme ligner krusninger i en dam.Forskellige materialer kan vise separate forplantningsmønstre, mens hver type kan transmittere en elastisk bølge forskelligt under stress.