גל מתקדם לעומת גל נייח
גלים הם תופעה חשובה מאוד המתרחשת בחיים האמיתיים. חקר הגלים והרעידות עובר הרבה אחורה בזמן. המושגים של גלים נייחים וגלים פרוגרסיביים נדונים בתחומים רבים של פיזיקה וכימיה. אלה דנים במכניקה, אקוסטיקה, טכנולוגיית מכ ם, טכנולוגיית תקשורת, מכניקת קוונטים ואפילו מוזיקה. חיוני להבנה נכונה בגלים פרוגרסיביים ובגלים נייחים כדי להצטיין בתחומים כאלה. במאמר זה, נדון במה הם גלים נייחים וגלים פרוגרסיביים, הגדרותיהם, קווי הדמיון בין גלים נייחים וגלים פרוגרסיביים, כיצד נוצרים גלים מתקדמים וגלים נייחים, היישומים שלהם ולבסוף ההבדל בין גלים נייחים לגלים פרוגרסיביים..
גלים מתקדמים
גל מכני נגרם מכל מערבולות במדיום. דוגמאות פשוטות לגלים מכניים הם קול, רעידות אדמה, גלי אוקיינוס. גל הוא שיטה להפצת אנרגיה. האנרגיה שנוצרת במערבולת מופצת על ידי הגלים. גל סינוסאי הוא גל שמתנדנד לפי המשוואה y=A sin (ωt – kx). כשהגל מתפשט בחלל, מתפשטת גם האנרגיה שהוא נושא. אנרגיה זו גורמת לתנודה של החלקיקים בדרך. זה יכול להתפרש גם הפוך שכן האנרגיה מתפשטת באמצעות תנודה של חלקיקים. ישנם שני סוגים של גלים פרוגרסיביים; כלומר, גלים אורכיים וגלים רוחביים. בגל אורך, תנודות החלקיקים מקבילות לכיוון ההתפשטות. זה לא אומר שהחלקיקים נעים עם הגל. החלקיקים נעים רק סביב נקודת שיווי משקל קבועה במרחב. בגלים רוחביים, תנודת החלקיקים מתרחשת בניצב לכיוון ההתפשטות.גלי קול מורכבים מגלים אורכיים בלבד, גלים על מיתר הם רוחביים. גלי האוקיינוס הם שילוב של גלים רוחביים וגלים אורכיים.
Stationary Waves
גלים נייחים, הידועים גם כגלים עומדים, מתרחשים עקב יירוט שני גלים זהים הנעים בכיוונים מנוגדים. שני גלים סינוסואידים זהים הנעים בכיווני +x ו-x יכולים להיות מיוצגים על ידי y1=A sin (ωt – kx) ו-y2=חטא (ωt + kx) בהתאמה. הוספת שתי המשוואות הללו נותנת את הנחת שני הגלים. לכן y1+y2=y=A [sin (ωt – kx) + sin (ωt + kx)]. על ידי פישוט המשוואה הזו, נקבל Y=2A sin (ωt) cos (kx). עבור ערך x נתון, המשוואה הופכת ל-Y=B sin (ωt), התנודה ההרמונית הפשוטה.
מה ההבדל בין גלים מתקדמים לנייחים?
• גלים פרוגרסיביים נושאים כמות נטו של אנרגיה דרך נתיב הגל. גל נייח אינו נושא אנרגיה נטו דרך הנתיב.
• נדרשים שני גלי התפשטות זהים כדי ליצור גל נייח.
• המשרעת של גל נייח משתנה לאורך המרחק אבל עבור נקודה נתונה, המשרעת נשארת קבועה. המשרעת של כל נקודה ונקודה של גל מתפשט זהה, בהינתן שהגל אחיד.
