Võnkumine vs laine
Ostsillatsioonid ja lained on kaks peamist füüsikas käsitletavat nähtust. Lainete ja võnkumiste mõisteid kasutatakse paljudes valdkondades laialdaselt ja need on maailma mõistmisel ülitähtsad. Selles artiklis räägime sellest, mis on võnkumised ja lained, lainete ja võnkumiste rakendused, seos lainete ja võnkumiste vahel, nende sarnasused ning lõpuks erinevus lainete ja võnkumiste vahel.
Võnkumine
Ostsillatsioonid on teatud perioodiliste liikumiste liik. Võnkumist määratletakse tavaliselt aja jooksul korduva variatsioonina. Võnkumine võib toimuda keskmises tasakaalupunktis või kahe oleku vahel. Pendel on hea näide võnkuva liikumise jaoks. Võnkumised on enamasti sinusoidsed. Selle jaoks on heaks näiteks ka vahelduvvool. Lihtsas pendlis võngub bob üle keskmise tasakaalupunkti. Vahelduva voolu korral võnkuvad elektronid suletud ahelas tasakaalupunkti kohal.
Võnkumisi on kolme tüüpi. Esimene tüüp on summutamata võnkumised, milles võnke sisemine energia jääb konstantseks. Teise tüübi võnkumised on summutatud võnkumised. Summutatud võnkumiste korral väheneb võnke sisemine energia aja jooksul. Kolmas tüüp on sunnitud võnkumised. Sunnitud võnkumiste korral rakendatakse pendlile perioodilise muutuse korral jõudu.
Laine
Mehaanilise laine põhjustab keskkonnas esinev turbulents. Mehaaniliste lainete lihtsateks näideteks on heli, maavärinad, ookeanilained. Laine on energia levimise meetod. Turbulentsis loodud energia levib lainete abil.
Sinusoidaalne laine on laine, mis võngub vastavalt võrrandile y = A sin (ωt - kx). Kui laine levib läbi ruumi, levib ka tema poolt kantav energia. See energia põhjustab teel olevate osakeste võnkumist. Seda saab tõlgendada ka vastupidiselt, kuna energia levib osakeste võnkumiste kaudu.
Progressiivseid laineid on kahte tüüpi; nimelt piki- ja põiklained. Pikilaines on osakeste võnked paralleelsed levimissuunaga. See ei tähenda, et osakesed liiguvad koos lainega. Osakesed võnguvad ainult ruumis fikseeritud tasakaalupunkti suhtes. Ristlainetes toimub osakeste võnkumine levimissuunaga risti. Helilained koosnevad ainult pikilainetest, stringi lained on põiksuunalised. Ookeanilained on põiklainete ja pikilainete kombinatsioon.
Mille poolest erinevad lained ja võnked??