Innhold
Mekaniske bølger er energiske impulser som beveger seg gjennom et medium. De ekspanderer eller komprimerer stoffet øyeblikkelig når de passerer gjennom dem, slik at faste, flytende og gassformige gjenstander kan utføre mekaniske bølger, mens vakuumet får dem til å stoppe. Noen eksempler på denne typen bølge er jordskjelvene, lyden og havets bølger. Det er eksperimenter som lett kan vise operasjonen av en mekanisk bølge, forskjellen mellom tverrgående og langsgående bølger, og effekten som mellomspenningen har på dem.
Impulsbølge
Fest et tau tett til en gjenstand tett festet til en vegg, for eksempel et rekkverk. Hold tauet og gå bort fra veggen til tauet er litt løs. Swing det opp og ned raskt, som om du var sprekkende en pisk. Legg merke til at bølgen beveger lengden på tauet fra hånden til veggen og baksiden. Vegget "reflekterer" bølgen tilbake til deg. Hvis du ser nøye, vil du se at bølgen som beveger seg tilbake til hånden din, er et invertert speilbilde av bølgen som reiste mot veggen. Ifølge Newtons tredje lov, når bølgen treffer veggen, reagerer den på bevegelsen ved å skyve strengen i motsatt retning. Denne reaksjonen av veggen resulterer i inversjonen av bølgen.
Stasjonær bølge
Fest et tau mellom to gjenstander som er fast festet til en vegg, og la tauet løsne litt. Hvis du flytter tauet flere ganger opp og ned, vil bølgene bevege seg frem og tilbake mellom de to objektene. Prøv å riste tauet raskere og tregere. På et tidspunkt vil det være dannelsen av en stående bølge, det vil si at bølgen ikke beveger seg. Lengden på denne typen bølge er en enkel brøkdel av avstanden mellom de to objektene. For eksempel, hvis du ser en stående bølge med en kilde og en dal, vil lengden være nøyaktig avstanden mellom objekter. Hvis det er to kam og to daler, er lengden halv den avstanden. Jo raskere du beveger tauet, desto mer stasjonære bølger vil du se.
spenning
Klipp et gummibånd, snu det til en strimmel, i stedet for sirkelen. Trekk enden til det punktet hvor elastikken slutter å løsne. Lag en bevegelse på elastikken og legg merke til at den vibrerer, selv om det er veldig sakte. Trekk de elastiske spissene videre, øk spenningen, og skape en annen bevegelse. Legg merke til at det vibrerer raskere. Jo høyere spenningen i elastikken, desto raskere vibrasjoner.
Lengdebølge
Legg en lekefjær på en hard overflate og strekk den mellom deg og en partner. Hvis du flytter våren fra side til side, blir resultatet en tverrbølge, så vel som de som er laget av tauet. Å trekke fjærspissen frem og tilbake raskt, vil forårsake en langsgående eller kompresjonsbølge. Denne typen bølge forårsaker ikke at våren beveger seg sidelengs; I stedet beveger bølgen seg i retning av lengden på fjæren, komprimerer og strekker svingene. Som i tverrbølgen reflekterer den langsgående bølgen tilbake når den når den andre siden. Lydbølger er kompresjonsbølger som skjer når molekylene knuses og spres i luften.
Bell i vakuumet
Ha vakuumklokkeapparatet i hendene, pluss et seks volts batteri og en vakuumpumpe. Pass på at reservoarhetten som inneholder klokken, er tett skrudd. Koble batteriet til klokken og du kan høre det spille høyt. Koble vakuumpumpen til en slange, som skal festes til en reservoaråpning. Slå på vakuumpumpen. Koble klokken til batteriet igjen. Når pumpen drenerer luften fra reservoaret, blir lyden av klokken svakere til det er nesten umulig å høre det, selv om klokken synlig når klokken. Koble fra slangen og koble fra pumpen. Når luften kommer tilbake til reservoaret, vil du høre klokken igjen. Mekaniske bølger, som lyd, trenger et medium for å reise. Fjerner dette mediet, i dette tilfellet, luften, lydbølgene forsvinner.
