Osnovna znanost o valovima

Valovi

Što je val?

Kad pomislimo na riječ 'val', obično zamišljamo nekoga kako pomiče ruku naprijed-nazad kako bi se pozdravio ili možda pomislimo na kovrčavi zid vode useljavajući se iz oceana da bi se srušio na plaži.

U fizici je val poremećaj koji putuje kroz prostor i prenosi materiju energije s jednog mjesta na drugo. Tijekom proučavanja valova važno je zapamtiti da oni prenose energiju, a ne materiju.

Valovi u svakodnevnom životu

Mnogo je valova oko nas u svakodnevnom životu. Zvuk je vrsta vala koji se kreće kroz materiju, a zatim nam titra bubnjiće da bismo mogli čuti. Svjetlost je posebna vrsta vala koju čine fotoni. Možete spustiti kamen u ribnjak i vidjeti kako se u vodi stvaraju valovi. Čak i valove (mikrovalne pećnice) kuhamo jako brzo.

Vrste valova

Valovi se mogu podijeliti u razne kategorije ovisno o njihovim karakteristikama. U nastavku opisujemo različite termine kojima znanstvenici opisuju valove.

Mehanički valovi i elektromagnetski valovi

Svi valovi mogu se kategorizirati kao mehanički ili elektromagnetski.

Mehanički valovi su valovi kojima je potreban medij. To znači da moraju imati nekakvu materiju za putovanje. Ti valovi putuju kada se molekule u mediju sudare jedna s drugom prenoseći energiju. Jedan od primjera mehaničkog vala je zvuk. Zvuk može putovati zrakom, vodom ili čvrstim tvarima, ali ne može putovati kroz vakuum. Potreban mu je medij koji će mu pomoći da putuje. Ostali primjeri uključuju vodene valove, seizmičke valove i valove koji putuju kroz izvor.

Elektromagnetski valovi su valovi koji mogu putovati kroz vakuum (prazan prostor). Ne trebaju medij ili materiju. Putuju kroz električna i magnetska polja koja generiraju nabijene čestice. Primjeri elektromagnetskih valova uključuju svjetlost, mikrovalne pećnice, radio valove i X-zrake.

Poprečni valovi i uzdužni valovi

Drugi način opisivanja vala je smjer kretanja njegovog poremećaja.

Poprečni valovi su valovi gdje se smetnja kreće okomito na smjer vala. Možete misliti na val koji se kreće slijeva udesno, dok se smetnja kreće gore-dolje. Jedan od primjera poprečnog vala je vodeni val u kojem se voda kreće gore-dolje dok val prolazi oceanom. Ostali primjeri uključuju oscilirajuću žicu i val navijača na stadionu (ljudi se kreću gore-dolje dok se val kreće oko stadiona).

Uzdužni valovi su valovi gdje se smetnja kreće u istom smjeru kao i val. Primjer za to je val koji se kreće kroz ispruženu klizavu ili oprugu. Ako stisnete jedan dio ljigavog i pustite ga, val će se pomaknuti slijeva udesno. Istodobno, poremećaj (koji je zavojnica opruga u pokretu), također će se pomicati slijeva udesno. Još jedan klasični primjer uzdužnog vala je zvuk. Kako se zvučni valovi šire kroz medij, molekule sudaraju se međusobno u istom smjeru dok se zvuk kreće.


Na gornjoj je slici gornji val poprečan
a donji je val uzdužni.
Zanimljivosti o valovima
  • Valove u oceanu uglavnom generira vjetar koji se kreće površinom oceana.
  • 'Medij' je tvar ili materijal koji nosi mehanički val.
  • Jedna od najvažnijih stvari koju valja imati na umu kod valova je da oni prenose energiju, a ne materiju. To ih čini drugačijima od ostalih fenomena u fizici.
  • Mnogi se valovi ne mogu vidjeti, poput mikrovalnih i radio valova.
  • Najviši oceanski val ikad zabilježen bio je visok 1.720 metara i dogodio se u zaljevu Lituya na Aljasci.