גלים רוחביים לעומת אורכיים
גלים רוחביים וגלים אורכיים הם שני הסוגים העיקריים של התפשטות גלים. שני מושגים אלו חשובים ביותר והם שימושיים במיוחד בהסבר תופעות רבות הקשורות למכניקת גלים. במאמר זה נשווה גל רוחבי עם גל אורך, ונדון בהגדרות שלהם, קווי הדמיון ולבסוף ההבדלים ביניהם.
מהו גל רוחבי?
בגלים וברעידות, הרעיון של גלים רוחביים הוא אבן פינה. גל רוחבי הוא אחת משתי הצורות הבסיסיות של גלים. כדי להבין גל רוחבי, נדרשת הבנה חיונית של מכניקת גלים.גל הוא שיטה להעברת אנרגיה. כשהגל מתפשט בחלל, מתפשטת גם האנרגיה שהוא נושא. אנרגיה זו גורמת לחלקיקים שבדרך, להתנודד. במילים אחרות, האנרגיה מתפשטת באמצעות תנודה של חלקיקים. בגל רוחבי, חלקיקים מתנודדים בניצב לכיוון תנועת הגל. יש לציין שחלקיקים אינם זזים בכיוון ההתפשטות אפילו במעט. עבור גל סינוסואידי, החלקיקים מתנודדים בתנועה הרמונית פשוטה. עבור כל גל, התזוזה הגדולה ביותר של החלקיק מנקודת שיווי המשקל שווה לאמפליטודה של הגל, והיא פרופורציונלית לאנרגיה שנישאת הגל. גלים כגון גלי אור וגלים אלקטרומגנטיים אחרים הם רוחביים. לגלי אור רגילים יש תנודות בכל כיוון בניצב להתפשטות. לקרן מקוטבת מישור יהיו תנודות בכיוון אחד בלבד.
מהו גל אורכי?
גל אורכי הוא הסוג העיקרי השני של הגלים, הנמצאים בטבע.אותם עקרונות של דינמיקת גלים חלים על גלים אורכיים. בגל אורך, תנודות החלקיקים מקבילות לכיוון ההתפשטות. זה לא אומר שהחלקיקים נעים עם הגל. החלקיקים נעים רק סביב נקודת שיווי משקל קבועה במרחב. מכיוון שהתנודות מקבילות לתנועה, נגרם הפרש לחצים. גל אורך יכול להיחשב גם כגל לחץ מכיוון שהאנרגיה מועברת באמצעות לחץ. יש לציין שבניגוד לגלים הרוחביים, לגלים האורכיים יש רק כיוון תנודה אחד. התזוזה המקסימלית מנקודת שיווי המשקל שווה לאמפליטודה של הגל, והיא פרופורציונלית לאנרגיית הגל. גלי קול הם הדוגמה הטובה ביותר לגלים אורכיים. הפרש הלחצים בין פנים האוזן לחוץ משתנה עקב שינוי בלחץ שנוצר על ידי גל הקול. זה גורם לסרעפת של האוזן להתנודד ואז מזוהה על ידי הנוירונים החוששים את הקול.
מה ההבדל בין גלים אורכיים לגלים רוחביים?
• גלים רוחביים יוצרים תנודות נורמליות לכיוון ההתפשטות, אך הגלים האורכיים יוצרים תנודות המקבילות להתפשטות הגל.
• לגלים רוחביים יש תנודות בכיוונים רבים ושונים, אבל לגלים אורכיים יש תנודות בכיוון אחד בלבד.
• גלי אוקיינוס טבעיים נוצרים על ידי סופרפוזיציה של גלים אורכיים ורוחביים.
