Skip to content Skip to navigation

Connexions

You are here: Home » Content » Longitudinale Golwe

Navigation

Lenses

What is a lens?

Definition of a lens

Lenses

A lens is a custom view of the content in the repository. You can think of it as a fancy kind of list that will let you see content through the eyes of organizations and people you trust.

What is in a lens?

Lens makers point to materials (modules and collections), creating a guide that includes their own comments and descriptive tags about the content.

Who can create a lens?

Any individual member, a community, or a respected organization.

What are tags? tag icon

Tags are descriptors added by lens makers to help label content, attaching a vocabulary that is meaningful in the context of the lens.

This content is ...

Affiliated with (What does "Affiliated with" mean?)

This content is either by members of the organizations listed or about topics related to the organizations listed. Click each link to see a list of all content affiliated with the organization.
  • FETFisika display tagshide tags

    This module is approved and included inLens: Siyavula: Fisika (Gr. 10-12)
    By: Siyavula

    Review Status: Approved

    Click the "FETFisika" link to see all content affiliated with them.

    Click the tag icon tag icon to display tags associated with this content.

Recently Viewed

This feature requires Javascript to be enabled.

Tags

(What is a tag?)

These tags come from the endorsement, affiliation, and other lenses that include this content.
Download
x

Download module as:

  • PDF
  • EPUB (what's this?)

    What is an EPUB file?

    EPUB is an electronic book format that can be read on a variety of mobile devices.

    Downloading to a reading device

    For detailed instructions on how to download this content's EPUB to your specific device, click the "(what's this?)" link.

  • More downloads ...
Reuse / Edit
x

Module:

Add to a lens
x

Add module to:

Add to Favorites
x

Add module to:

 

Inleiding

Ons het reeds transversale pulse en golwe bestudeer. In hierdie hoofstuk kyk ons ​​na 'n ander soort golf genoem longitudinale golwe. In transversale golwe is die beweging van die deeltjies in die medium loodreg op die rigting van die golf. In longitudinale golwe, beweeg die deeltjies in die medium parallel (in dieselfde rigting as) aan die beweging van die golf. Voorbeelde van transversale golwe is water golwe of die lig golwe. 'n Voorbeeld van 'n longitudinale golf is 'n klank golf.

Wat is 'n longitudinale golf?

Definition 1: Longitudinale Golwe

'n Longitudinale golf is 'n golf waar die deeltjies in die medium parallel beweeg aan die rigting van beweging van die golf.

In ons studie van transversale golwe het ons gekyk na twee verskillende bewegings: Die beweging van die deeltjies van die medium en die beweging van die golf self. Ons gaan dieselfde doen vir longitudinale golwe.

Die vraag is hoe maak ons so 'n golf?

Om 'n transversale golf te maak, wip ons die einde van byvoorbeeld 'n tou op en af​​. Die partikels beweeg op en af ​​en keer terug na hul ewewigsposisie. Die golf beweeg van links na regs.

Figuur 1
Figuur 1 (PG11C4_001.png)

'n Longitudinale golf word die beste geïllustreer deur 'n veer wat van 'n plafon gehang word. Doen die volgende ondersoek om meer uit te vind oor longitudinale golwe.

Ondersoek: Ondersoek longitudinale golwe

  1. Neem 'n veer en hang dit van die plafon. Trek die onderkant van die veer en los dit. Kyk wat gebeur.
    Figuur 2
    Figuur 2 (PG11C4_002.png)
  2. In watter rigting beweeg die versteuring?
  3. Wat gebeur wanneer die versteuring die plafon bereik?
  4. Bind 'n lint in die middel van die veer. Kyk versigtig wat gebeur met die lint wanneer die onderkant van die veer getrek en vrygelaat word. Beskryf die beweging van die lint.

Uit die ondersoek sal jy opgemerk het dat die versteuring parallel beweeg aan die rigting waarin die veer getrek was. Die veer was af getrek en die golf het op en af​​ beweeg. Die lint in die ondersoek verteenwoordig een deeltjie in die medium. Die deeltjies in die medium beweeg in dieselfde rigting as die golf. Die lint beweeg vanuit rus opwaarts, dan terug na sy oorspronklike posisie, dan af en weer terug na sy oorspronklike posisie.

Figuur 3: Longitudinale golf deur 'n veer
Figuur 3 (PG11C4_003.png)

Eienskappe van Longitudinale Golwe

Soos in die geval van transversale golwe, kan die volgende eienskappe ook vir longitudinale golwe gedefinieer word: Golflengte, amplitude, tydperk, frekwensie en golf spoed. Maar in plaas van pieke en trôe, het longitudinale golwe verdigtings en verdunings.

Definition 2: Verdigting

'n Verdigting is 'n streek in 'n longitudinale golf waar die deeltjies naby aan mekaar lê.

Definition 3: Verdunning

'n Verdunning is 'n streek in 'n longitudinale golf waar die deeltjies ver van mekaar af lê.

Verdigtings en Verdunnings

Soos in figuur 4 gesien kan word, is daar streke waar die medium verdig is en ander gebiede waar die medium verdun is.

Die streek waar die medium saamgepers is, is bekend as 'n verdigting en die streek waar die medium versprei is, is bekend as 'n verdunning .

Figuur 4: Verdigtings en verdunnings op 'n longitudinale golf
Figuur 4 (PG11C4_004.png)

Golflengte en Amplitude

Definition 4: Golflengte

Die golflengte in 'n longitudinale golf is die afstand tussen twee opeenvolgende punte wat in fase is.

Die golflengte in 'n longitudinale golf verwys na die afstand tussen twee opeenvolgende verdigtings of tussen twee opeenvolgende verdunnings.

Definition 5: Amplitude

Die amplitude is die maksimum verplasing vanaf 'n posisie van rus. Vir 'n longitudinale golf wat 'n druk golf is, sal die maksimum toename (of afname) in die druk met betrekking tot die druk by die ewewigsposisie as 'n verdigting(of 'n verdunning) verby 'n punt beweeg.

Figuur 5: Golflengte van 'n longitudinale golf
Figuur 5 (PG11C4_005.png)

Die amplitude is die afstand vanaf die ewewigsposisie van die medium tot 'n verdigting of 'n verdunning.

Periode en Frekwensie

Definition 6: Periode

Die periode van 'n golf is die tyd geneem deur die golf een golflengte te beweeg.

Definition 7: Frekwensie

Die frekwensie van 'n golf is die hoeveelheid golflengtes per sekonde.

Die periode van 'n longitudinale golf is die tyd geneem deur die golf om een golflengte te beweeg. Soos vir transversale golwe, word die simbool TT gebruik om periode, gemeet in sekondes (s), aan te dui.

Die frekwensieff van 'n golf is die getal golflengtes per sekonde. Die gebruik van hierdie definisie en die feit dat die periode die tyd is wat dit neem om een golflengte te beweeg, kan ons definieer:

f = 1 T f = 1 T
(1)

of anders gestel,

T = 1 f . T = 1 f .
(2)

Spoed van 'n Longitudinale Golf

Die spoed van 'n longitudinale golf word gedefinieer as:

v = f · λ v = f · λ
(3)

waar

vv = spoed in meter per sekonde (m.s-1-1)

ff = frekwensie in hertz (Hz)

λλ = golflengte in meter (m)

Exercise 1: Spoed van 'n longitudinale golf

Die musikale noot "A" is 'n klank golf. Die noot het 'n frekwensie van 440 Hz en 'n golflengte van 0,784 m. Bereken die spoed van die musiek noot.

[ Show Solution ]

Exercise 2: Spoed van 'n Longitudinale Golf

'n Longitudinale golf beweeg in 'n medium in waar sy spoed toeneem. Hoe affekteer dit sy ... (skryf slegs toeneem, afneem, bly dieselfde )

  1. periode?
  2. golflengte?
[ Show Solution ]

Klankgolwe

Klankgolwe wat deur 'n stemvurk opgewek word, word veroorsaak deur vibrasies. Soos die lug deeltjies teen mekaar druk, vorm dit 'n verdigting. Die deeltjies agter die verdigting beweeg verder uitmekaar uit en word dan 'n verdunning. As die deeltjies voortgaan om druk teen mekaar uit te oefen sal die klankgolf deur die lug beweeg. As gevolg van hierdie beweging van die deeltjies, is daar 'n konstante verandering in die druk in die lug. Klankgolwe word dan drukgolwe. Dit beteken dat in die media waar die deeltjies nader aan mekaar is, sal die klankgolwe vinniger beweeg.

Klankgolwe reis vinniger deur vloeistowwe (soos water) as deur die lug, want water is digter as lug (die deeltjies is nader aan mekaar). Klankgolwe in vastestowwe beweeg vinniger as in vloeistowwe.

Figuur 6: Klankgolwe is druk golwe en benodig 'n medium om deur te bweweeg.
Figuur 6 (PG11C4_010.png)

leidraad:

'n Klankgolf is anders as 'n lig golf.
  • 'n Klankgolf word opgewek deur 'n vibrerende voorwerp. Dit is nie die geval vir 'n liggolf nie.
  • 'n Liggolf is ook nie 'n meganiese golf soos 'n klankgolf nie en benodig dus nie 'n medium om deur te beweeg nie. Daarom kan 'n liggolf deur 'n vakuum beweeg.

leidraad:

'n Klankgolf is 'n drukgolf. Dit beteken dat die areas van hoë druk (verdigtings) en lae druk (verdunnings) geskep word soos die bron vibreer. Hierdie verdigtings en verdunnings ontstaan omdat die bron longitudinaal vibreer en die longitudinaal beweging van lug veroorsaak verandering in druk.

Klank sal meer voledig bestudeer word in Hoofstuk (Verwysing).

Seismiese golwe- (Nie ingesluit in CAPS, ingelsuit vir volledigheid)

Seismiese golwe is golwe van vibrasies op die aarde (kern, mantel, oseane). Seismiese golwe kom ook voor op ander planete, soos byvoorbeeld die maan en kan natuurlik (as gevolg van aardbewings, vulkaniese uitbarstings of meteoriete wat die aarde tref) of mensgemaak (as gevolg van ontploffings) voorkom. Seismiese P-golwe (P vir druk) is longitudinale golwe wat deur soliede en vloeibare mediums kan beweeg.

Grafieke van Deeltjie Posisie, Verplasing, Snelheid en Versnelling (Nie Ingesluit in CAPS - Ingesluit vir volledigheid)

Wanneer 'n longitudinale golf deur 'n medium beweeg, beweeg die deeltjies in die medium slegs heen en weer met betrekking tot die rigting van die beweging van die golf. figuur 7 toon die beweging van die deeltjies in 'n medium as 'n longitudinale golf daar deur beweeg.

Figuur 7: Posisies van deeltjies in 'n medium op verskillende tye as 'n longitudinale golf deur dit beweeg. Die golf beweeg na die regterkant. Die gebroke lyn toon die ewewig posisie van deeltjie 0.
Figuur 7 (PG11C4_006.png)

leidraad:

'n deeltjie in die medium beweeg slegs heen en weer wanneer 'n longitudinale golf deur die medium beweeg.

Ons kan die deeltjie se verandering in posisie van sy oorsprong af teken as 'n funksie van tyd. Vir die golf aangetoon in figuur 7, kan ons die grafiek vir deeltjie 0 soos getoon in figuur 8 teken. Die grafiek vir elk van die ander deeltjies is identies.

Figuur 8: Grafiek van deeltjie verplasing as 'n funksie van tyd vir die longitudinale golf wat in figuur 7 voorkom.
Figuur 8 (PG11C4_007.png)

Die grafiek vir snelheid teenoor tyd word verkry deur die gradient van die posisie teenoor tyd grafiek te neem. Die grafiek van snelheid teenoor tyd vir dieselfde partikel as in figuur 8, word getoon in figuur 9.

Figuur 9: Grafiek van snelheid as 'n funksie van tyd.
Figuur 9 (PG11C4_008.png)

Die grafiek van die deeltjie se versnelling as 'n funksie van tyd, is verkry deur die helling van die snelheid teenoor tyd grafiek af te lees. Die afgeleide grafiek vir die posisie teenoor tyd grafiek aangedui in figuur 8 is getoon in figuur 10.

Figuur 10: Grafiek van die versnelling as ʼn funksie van tyd.
Figuur 10 (PG11C4_009.png)

Opsomming - Longitudinale Golwe

  1. 'n Longitudinale golf is 'n golf waar die deeltjies in die medium parallel beweeg aan die rigting waarin die golf beweeg.
  2. Longitudinale golwe bestaan uit dele van hoër druk, waar die deeltjies in die medium die naaste aan mekaar lê (verdigtings) en gebiede van laer druk, waar die deeltjies in die medium die verste van mekaar af lê (verdunnings).
  3. Die golflengte van 'n longitudinale golf is die afstand tussen twee opeenvolgende verdigtings of twee opeenvolgende verdunnings.
  4. Die verhouding tussen die periode (TT) en die frekwensie (ff) word gegee deur
    T=1forf=1T.T=1forf=1T.
    (8)
  5. Die verhouding tussen golf spoed (vv), frekwensie (ff) en golflengte (λλ) word gegee deur
    v=fλ.v=fλ.
    (9)
  6. Grafieke van posisie teenoor tyd, snelheid teenoor tyd en versnelling teenoor tyd kan geteken word en word opgesom in die grafieke bo.
  7. Klankgolwe is voorbeelde van longitudinale golwe. Die spoed van klank is afhanklik van die medium, temperatuur en druk. Klankgolwe in vastestowwe beweeg vinniger as in vloeistowwe, en vinniger in vloeistowwe as in gasse. Klankgolwe beweeg ook vinniger by hoër temperature en hoër druk.

Oefeninge - Longitudinale Golwe

  1. Watter van die volgende is nie 'n longitudinale golf nie?
    1. seismiese P-golf
    2. lig
    3. klank
    4. ultraklank
  2. Watter van die volgende media kan klank nie deur beweeg nie?
    1. vastestof
    2. vloeistof
    3. gas
    4. vakuum
  3. Kies 'n woord uit Kolom B wat die beste by die beskrywing in Kolom A pas:
    Tabel 1
    Kolom AKolom B
    golwe in die lug veroorsaak deur vibrasieslongitudinale golwe
    golwe wat in een rigting beweeg, maar die medium beweeg in 'n ander rigtingfrekwensie
    golwe en medium wat in dieselfde rigting beweegwit geraas
    die afstand tussen opeenvolgende punte van 'n golf wat in fase isamplitude
    hoe dikwels 'n enkele golflengte verby 'n punt gaanklankgolwe
    helfte van die verskil tussen hoë punte en 'n lae punte van golwestaande golwe
    die afstand wat 'n golf dek per tydsintervaltransversale golwe
    die tyd wat dit neem vir 'n golflengte om verby 'n punt te beweeggolflengte
     musiek
     klank
     golfspoed
  4. 'n Longitudinale golf het 'n verdigting tot verdigting afstand van 10 meter. Dit neem die golf 5 sekondes om verby 'n punt te beweeg.
    1. Wat is die golflengte van die longitudinale golf?
    2. Wat is die spoed van die golf?
  5. 'n Fluit produseer 'n musikale klank wat teen 'n spoed van 320 ms-1-1 beweeg. Die frekwensie van die klank is 256 Hz. Bereken:
    1. die periode van die noot.
    2. die golflengte van die noot
  6. 'n Persoon skree na 'n krans en luister na sy ego van die krans 1 sekonde later. Indien die spoed van klank 344 m··s-1-1 is, hoe ver weg is die krans?
  7. 'n Golf beweeg vanaf een medium na die ander en die spoed van die golf verminder. Wat sal die uitwerking op die ... (skruif slegs toeneem, afneem of bly die selfde)
    1. golflengte?
    2. periode?

Content actions

Download module as:

PDF | EPUB (?)

What is an EPUB file?

EPUB is an electronic book format that can be read on a variety of mobile devices.

Downloading to a reading device

For detailed instructions on how to download this content's EPUB to your specific device, click the "(?)" link.

| More downloads ...

Add module to:

My Favorites (?)

'My Favorites' is a special kind of lens which you can use to bookmark modules and collections. 'My Favorites' can only be seen by you, and collections saved in 'My Favorites' can remember the last module you were on. You need an account to use 'My Favorites'.

| A lens I own (?)

Definition of a lens

Lenses

A lens is a custom view of the content in the repository. You can think of it as a fancy kind of list that will let you see content through the eyes of organizations and people you trust.

What is in a lens?

Lens makers point to materials (modules and collections), creating a guide that includes their own comments and descriptive tags about the content.

Who can create a lens?

Any individual member, a community, or a respected organization.

What are tags? tag icon

Tags are descriptors added by lens makers to help label content, attaching a vocabulary that is meaningful in the context of the lens.

| External bookmarks

Reuse / Edit:

Reuse or edit module (?)

Check out and edit

If you have permission to edit this content, using the "Reuse / Edit" action will allow you to check the content out into your Personal Workspace or a shared Workgroup and then make your edits.

Derive a copy

If you don't have permission to edit the content, you can still use "Reuse / Edit" to adapt the content by creating a derived copy of it and then editing and publishing the copy.