Science fondamentale des ondes

Vagues

Qu'est-ce qu'une vague?

Lorsque nous pensons au mot `` vague '', nous imaginons généralement quelqu'un bougeant sa main d'avant en arrière pour dire bonjour ou peut-être pensons-nous à un mur d'eau de curling se déplaçant de l'océan pour s'écraser sur la plage.

En physique, une onde est une perturbation qui se déplace dans l'espace et transfère de la matière énergie d'un endroit à un autre. Lorsque vous étudiez les vagues, il est important de se rappeler qu'elles transfèrent de l'énergie, peu importe.

Des vagues dans la vie de tous les jours Il y a beaucoup de vagues tout autour de nous dans la vie de tous les jours. Le son est un type d'onde qui se déplace à travers la matière, puis fait vibrer nos tympans pour que nous puissions entendre. La lumière est un type particulier d'onde composé de photons. Vous pouvez déposer un rocher dans un étang et voir des vagues se former dans l'eau. Nous utilisons même des ondes (micro-ondes) pour cuire nos aliments très rapidement.

Types de vagues

Les ondes peuvent être divisées en différentes catégories en fonction de leurs caractéristiques. Ci-dessous, nous décrivons certains des différents termes que les scientifiques utilisent pour décrire les vagues.

Ondes mécaniques et ondes électromagnétiques

Toutes les ondes peuvent être classées comme mécaniques ou électromagnétiques.

Ondes mécaniques sont des ondes qui nécessitent un médium. Cela signifie qu'ils doivent avoir une sorte de matière à traverser. Ces ondes voyagent lorsque les molécules du milieu se heurtent les unes aux autres en transmettant de l'énergie. Un exemple d'onde mécanique est le son. Le son peut traverser l'air, l'eau ou les solides, mais il ne peut pas traverser le vide. Il a besoin du support pour l'aider à voyager. D'autres exemples incluent les vagues d'eau, les ondes sismiques et les vagues traversant une source.

Ondes électromagnétiques sont des ondes qui peuvent traverser un vide (espace vide). Ils n'ont pas besoin de médium ou de matière. Ils voyagent à travers des champs électriques et magnétiques générés par des particules chargées. Des exemples d'ondes électromagnétiques comprennent la lumière, les micro-ondes, les ondes radio et les rayons X.

Ondes transversales et ondes longitudinales

Une autre façon de décrire une onde est la direction dans laquelle sa perturbation se déplace.

Ondes transversales sont des ondes où la perturbation se déplace perpendiculairement à la direction de l'onde. Vous pouvez penser à la vague se déplaçant de gauche à droite, tandis que la perturbation se déplace de haut en bas. Un exemple d'onde transversale est une vague d'eau où l'eau monte et descend lorsque la vague traverse l'océan. D'autres exemples incluent une corde oscillante et une vague de fans dans un stade (les gens se déplacent de haut en bas tandis que la vague se déplace autour du stade).

Vagues longitudinales sont des ondes où la perturbation se déplace dans la même direction que l'onde. Un exemple de ceci est une vague se déplaçant à travers un slinky ou un ressort étiré. Si vous compressez une partie du slinky et la relâchez, la vague se déplacera de gauche à droite. Dans le même temps, la perturbation (qui est le mouvement des bobines des ressorts), se déplacera également de gauche à droite. Le son est un autre exemple classique d'onde longitudinale. Lorsque les ondes sonores se propagent à travers un milieu, le molécules se heurtent dans la même direction que le son se déplace.


Dans l'image ci-dessus, la vague supérieure est transversale
et l'onde inférieure est longitudinale.
Faits intéressants sur les vagues

• Les vagues dans l'océan sont principalement générées par le vent qui traverse la surface de l'océan.
• Le «milieu» est la substance ou le matériau qui transporte une onde mécanique.
• L'une des choses les plus importantes à retenir à propos des vagues est qu'elles transportent de l'énergie, peu importe. Cela les rend différents des autres phénomènes de la physique.
• De nombreuses ondes ne peuvent pas être vues comme les micro-ondes et les ondes radio.
• La plus haute vague océanique jamais enregistrée mesurait 1720 pieds de haut et s'est produite dans la baie de Lituya en Alaska.