موج طولی چیست

موج طولی

موج طولی، موجی متشکل از یک اختلال یا ارتعاش دوره ای که در همان جهت پیشروی موج رخ می دهد.برای ادامه مقاله با مجله علمی آندرومدامگ همراه باشید

 فنر مارپیچ که در یک انتها فشرده می شود و سپس آزاد می شود، موجی از فشرده سازی را تجربه می کند که طول آن را طی می کند و به دنبال آن یک کشش ایجاد می شود.

یک نقطه روی هر سیم پیچ فنر همراه با موج حرکت می کند و در امتداد همان مسیر باز می گردد و از حالت خنثی می گذرد و دوباره حرکت خود را معکوس می کند. صدایی که در هوا حرکت می کند نیز گاز را در جهت حرکت موج صوتی فشرده و کمیاب می کند زیرا آنها به سمت جلو و عقب ارتعاش می کنند.

امواج لرزه ای P (اولیه) نیز طولی هستند. در یک موج طولی، هر ذره از ماده حول وضعیت استراحت طبیعی خود و در امتداد محور انتشار ارتعاش می‌کند و همه ذرات شرکت‌کننده در حرکت موجی به یک شکل رفتار می‌کنند، با این تفاوت که تغییر تدریجی در فاز (qv) ارتعاش وجود دارد. یعنی هر ذره چرخه واکنش خود را در زمان دیگری کامل می کند. حرکات ترکیبی منجر به پیشروی مناطق متناوب فشرده سازی و نادر شدن در جهت انتشار می شود.

یک مدل مکانیکی در توضیح امواج طولی مفید است. در بالای شکل، توده های کوچک A، B، C و غیره توسط فنرهای مارپیچ به یکدیگر متصل شده اند تا یک محیط انتقالی را نشان دهند که دارای خواص اینرسی و کشسانی است. از آنجا که جرم B دارای اینرسی است، حرکت A به سمت چپ (فلش 2) فنری را که به آن متصل است گسترش می دهد و حرکت به سمت راست (فلش 1) آن را فشرده می کند. یک حرکت متناظر از طریق فنر به B منتقل می شود، با این تفاوت که یک تاخیر جزئی در فاز وجود خواهد داشت. جرم B حرکت خود را به شریک خود C منتقل می کند، و به همین ترتیب، ضربه از A به K حرکت می کند و تاخیر به تدریج افزایش می یابد. در لحظه نشان داده شده، A J را در فاز 360 درجه هدایت می کند. A دومین ارتعاش خود را شروع می کند، در حالی که J اولین ارتعاش خود را آغاز می کند.

یک نمایش عرضی از یک موج طولی در پایین شکل نشان داده شده است. در اینجا خطوط عمودی از طریق موقعیت های استراحت (که با a،b،c، و غیره نشان داده شده اند)، با طول هایی متناسب با فواصلی که جرم ها از تعادل حرکت کرده اند (دامنه های آنها) ترسیم می شود. هنگامی که جابجایی به سمت چپ است، خطوط از محور به سمت بالا و زمانی که سمت راست است به سمت پایین کشیده می شوند. یک منحنی صاف که از انتهای خطوط عمودی کشیده شده است یک منحنی عرضی ایجاد می کند. این منحنی عرضی نشان می دهد که در هر سیکل یک فشرده سازی و یک نادری وجود دارد که aj یک طول موج است. فرکانس با تعداد چرخه های کامل اجرا شده توسط هر یک از جرم ها در ثانیه نمایش داده می شود.