Des phénomènes liés aux vibrations, aux sons et aux ondes se produisent souvent autour de nous. Dites simplement les vibrations d'un tremblement de terre, le chant des oiseaux et les vagues de l'eau de mer. Dans cette discussion, nous nous familiariserons davantage avec le dernier phénomène, à savoir les ondes.
Alors, qu'entend-on par vagues? Les ondes sont des vibrations qui se propagent. Par exemple, un enfant attache l'extrémité d'une corde à une branche d'arbre. Ensuite, l'enfant fait vibrer l'autre extrémité de la corde de haut en bas régulièrement. On peut voir qu'avec le temps la vibration se propage le long de la corde jusqu'à ce qu'elle atteigne l'extrémité de la corde qui est attachée et forme une vague.
De cette illustration, nous obtenons la définition que la propagation d'une vibration est appelée une onde.
La forme idéale d'une onde suivra le mouvement sinusoïdal. Outre le rayonnement électromagnétique, et éventuellement le rayonnement gravitationnel, qui peut traverser le vide, les ondes existent également dans un milieu (qui, en raison du changement de forme, peut produire une force de ressort) où elles peuvent voyager et déplacer l'énergie d'un endroit à un autre sans provoquer les particules du milieu. déménager en permanence; c'est-à-dire qu'il n'y a pas de mouvement de masse.
Un milieu est linéaire si les différentes ondes en un point donné du milieu peuvent être additionnées; limité s'il est limité, sinon il est appelé "infini"; uniformes si leurs caractéristiques physiques ne changent pas à différents points; isotropes si leurs caractéristiques physiques sont «les mêmes» dans des directions différentes.
En fonction de la direction de propagation et de la direction de la vibration, les ondes sont regroupées en deux types, à savoir les ondes transversales et les ondes longitudinales.
Ondes transversales
Les ondes transversales sont des ondes dont la direction de propagation est perpendiculaire à la direction de la vibration.
Par exemple, un enfant fait vibrer une corde qui se termine dans un arbre pour que des vagues se forment sur la corde, comme illustré. On voit que les ondes formées sur la corde sont des ondes transversales, où la direction de propagation est perpendiculaire à la direction de la vibration.
Les ondes transversales se produisent généralement dans les solides élastiques; l'oscillation dans ce cas est le déplacement de la particule solide loin de sa position détendue, dans la direction perpendiculaire à la propagation de l'onde. Le déplacement correspondant à la déformation de cisaillement locale du matériau, l'onde transversale de cette propriété est appelée onde de cisaillement. En sismologie, les ondes de cisaillement sont également appelées ondes secondaires ou ondes S.
(Lire aussi: Comprendre la différence entre les vibrations et les ondes)
Il existe plusieurs exemples d'ondes transversales, notamment les ondes sur cordes et les ondes lumineuses.
Vagues longitudinales
Contrairement aux ondes transversales, les ondes longitudinales sont des ondes dont la direction de propagation est parallèle à la direction de la vibration.
Par exemple, un ressort dont une extrémité est liée horizontalement est en équilibre. Ensuite, il est tiré et relâché, ce qui provoque des vibrations et des vagues dans le ressort. On voit que les ondes formées sur le ressort sont des ondes longitudinales où la direction de propagation est parallèle à la direction de la vibration.
Les ondes longitudinales comprennent les ondes sonores (vibrations de pression, déplacement des particules et vitesse des particules propagées dans un milieu élastique) et les ondes sismiques P (créées par les tremblements de terre et les explosions). Dans une onde longitudinale, le déplacement du média est parallèle à la propagation de l'onde. Les ondes le long d'un jeu Slinky étiré, où la distance entre les bobines augmente et diminue, est une bonne visualisation et contraste avec les ondes verticales le long des cordes de guitare oscillantes transversales.
Il existe plusieurs exemples d'ondes longitudinales, y compris les ondes dans les sources et les ondes sonores.
