Värähtely vs. aalto
Värähtelyt ja aallot ovat kaksi suurta fysiikassa käsiteltyä ilmiötä. Aaltojen ja värähtelyjen käsitteitä käytetään laajalti monilla aloilla ja ne ovat elintärkeitä maailman ymmärtämisessä. Tässä artikkelissa aiomme keskustella siitä, mitä värähtelyt ja aallot ovat, aaltojen ja värähtelyjen sovelluksia, aaltojen ja värähtelyjen välistä yhteyttä, niiden yhtäläisyyksiä ja lopuksi aaltojen ja värähtelyjen eroa.
värähtely
Värähtelyt ovat tyypillistä jaksollista liikettä. Värähtely määritetään yleensä toistuvana muutoksena ajan myötä. Värähtely voi tapahtua keskimääräisessä tasapainopisteessä tai kahden tilan välillä. Heiluri on hyvä esimerkki värähtelevään liikkeeseen. Värähtelyt ovat enimmäkseen sinimuotoisia. Vaihtovirta on myös hyvä esimerkki tästä. Yksinkertaisessa heilurissa bob värähtelee keskimääräisen tasapainopisteen yli. Vaihtovirralla elektronit värähtelevät suljetun piirin sisällä tasapainopisteen yli.
Värähtelyjä on kolmen tyyppisiä. Ensimmäinen tyyppi on vaimentamattomat värähtelyt, joissa värähtelyn sisäinen energia pysyy vakiona. Toinen värähtelytyyppi on vaimennetut värähtelyt. Vaimennetuissa värähtelyissä värähtelyn sisäinen energia vähenee ajan myötä. Kolmas tyyppi on pakotetut värähtelyt. Pakkoheilahteluissa heiluriin kohdistuu voima jaksollisessa heilurissa.
Aalto
Mekaanisen aallon aiheuttaa väliaineen turbulenssi. Yksinkertaisia esimerkkejä mekaanisista aalloista ovat ääni, maanjäristykset, valtameren aallot. Aalto on energian etenemismenetelmä. Turbulenssissa syntynyt energia leviää aaltojen avulla.
Sinimuotoinen aalto on aalto, joka värähtelee yhtälön y = A sin (ωt - kx) mukaan. Kun aalto leviää avaruuden läpi, myös kulkeutuva energia leviää. Tämä energia saa matkalla olevat hiukkaset värähtelemään. Sitä voidaan tulkita myös päinvastoin, kun energia leviää hiukkasten värähtelyn kautta.
Progressiivisia aaltoja on kahta tyyppiä; nimittäin pitkittäisaaltoja ja poikittaisiaaltoja. Pituusaallossa hiukkasten värähtelyt ovat yhdensuuntaisia etenemissuunnan kanssa. Tämä ei tarkoita, että hiukkaset liikkuvat aallon mukana. Hiukkaset värähtelevät vain kiinteässä tasapainopisteessä avaruudessa. Poikittaisissa aalloissa hiukkasten värähtely tapahtuu kohtisuorassa etenemissuuntaan nähden. Ääniaallot koostuvat vain pitkittäisaaltoista, merkkijonon aallot ovat poikittaisia. Meri-aallot ovat yhdistelmä poikittaisiaaltoja ja pitkittäisaaltoja.
Mikä on ero aaltojen ja värähtelyjen välillä??