Poprečni vs longitudinalni valovi
Transverzalni valovi i longitudinalni valovi dvije su glavne vrste širenja valova. Ova su dva pojma iznimno važna i osobito su korisna u objašnjenju mnogih pojava vezanih uz valnu mehaniku. U ovom ćemo članku usporediti transverzalni val s longitudinalnim valom i raspravljati o njihovim definicijama, sličnostima i konačno njihovim razlikama.
Što je transverzalni val?
U valovima i vibracijama, koncept transverzalnih valova je kamen temeljac. Transverzalni val je jedan od dva osnovna oblika valova. Za razumijevanje transverzalnog vala potrebno je osnovno razumijevanje valne mehanike. Val je metoda prijenosa energije. Kako se val širi prostorom, širi se i energija koju on nosi. Ova energija uzrokuje da čestice na putu osciliraju. Drugim riječima, energija se širi oscilacijom čestica. U transverzalnom valu čestice osciliraju okomito na smjer gibanja vala. Mora se primijetiti da se čestice niti malo ne pomiču u smjeru širenja. Za sinusoidalni val, čestice osciliraju u jednostavnom harmonijskom gibanju. Za bilo koji val najveći pomak čestice od ravnotežne točke jednak je amplitudi vala i proporcionalan je energiji koju nosi val. Valovi kao što su svjetlosni valovi i drugi elektromagnetski valovi su transverzalni. Normalni svjetlosni valovi imaju oscilacije u svim smjerovima okomitim na širenje. Ravno polarizirana zraka imala bi oscilacije samo u jednom smjeru.
Što je longitudinalni val?
Longitudinalni val je druga glavna vrsta valova, koja je prisutna u prirodi. Isti principi valne dinamike vrijede i za longitudinalne valove. Kod longitudinalnog vala oscilacije čestica su paralelne sa smjerom širenja. To ne znači da se čestice kreću s valom. Čestice samo osciliraju oko fiksne ravnotežne točke u prostoru. Budući da su oscilacije paralelne s kretanjem, dolazi do razlike tlakova. Uzdužni val također se može smatrati valom pritiska jer se energija prenosi kroz pritisak. Treba napomenuti da za razliku od transverzalnih valova, longitudinalni valovi imaju samo jedan smjer titranja. Najveći pomak od točke ravnoteže jednak je amplitudi vala, a proporcionalan je energiji vala. Zvučni valovi su najbolji primjer longitudinalnih valova. Razlika tlaka između unutarnjeg i vanjskog dijela našeg uha varira zbog varijacija tlaka koje stvara zvučni val. To uzrokuje osciliranje dijafragme uha što zatim detektiraju neuroni za osjet zvuka.
Koja je razlika između longitudinalnih i transverzalnih valova?
• Transverzalni valovi stvaraju oscilacije koje su normalne na smjer širenja, ali longitudinalni valovi stvaraju oscilacije koje su paralelne sa širenjem vala.
• Transverzalni valovi imaju oscilacije u mnogo različitih smjerova, ali longitudinalni valovi imaju oscilacije samo u jednom smjeru.
• Prirodni oceanski valovi nastaju superpozicijom uzdužnih i poprečnih valova.
