نوسان در مقابل موج
نوسانات و امواج دو پدیده اصلی مورد بحث در فیزیک هستند. مفاهیم امواج و نوسانات به طور گسترده در بسیاری از زمینه ها استفاده می شود و در درک جهان حیاتی است. در این مقاله قصد داریم به چیستی نوسانات و امواج، کاربرد امواج و نوسانات، ارتباط امواج و نوسانات، شباهت های آنها و در نهایت تفاوت امواج و نوسانات بپردازیم.
نوسان
نوسانات نوعی حرکت تناوبی هستند. یک نوسان معمولاً به عنوان یک تغییر تکراری در طول زمان تعریف می شود.نوسان می تواند در یک نقطه تعادل میانی یا بین دو حالت رخ دهد. آونگ مثال خوبی برای حرکت نوسانی است. نوسانات بیشتر سینوسی هستند. جریان متناوب نیز مثال خوبی برای این موضوع است. در آونگ ساده، باب بر روی نقطه تعادل میانی در نوسان است. در یک جریان متناوب، الکترون ها در داخل مدار بسته بر روی یک نقطه تعادل نوسان می کنند.
سه نوع نوسان وجود دارد. نوع اول نوسانات بدون میرا هستند که در آن انرژی داخلی نوسان ثابت می ماند. نوع دوم نوسانات نوسانات میرایی است. در نوسانات میرایی انرژی درونی نوسان به مرور زمان کاهش می یابد. نوع سوم نوسانات اجباری است. در نوسانات اجباری، نیرویی بر روی آونگ با تغییرات تناوبی به آونگ اعمال می شود.
موج
یک موج مکانیکی در اثر هرگونه تلاطم در یک محیط ایجاد می شود. مثال های ساده برای امواج مکانیکی صدا، زلزله، امواج اقیانوس است. موج روشی برای انتشار انرژی است. انرژی ایجاد شده در آشفتگی توسط امواج منتشر می شود.
موج سینوسی موجی است که طبق معادله y=A sin (ωt – kx) نوسان می کند. همانطور که موج در فضا منتشر می شود، انرژی آن نیز منتشر می شود. این انرژی باعث می شود که ذرات در مسیر خود نوسان کنند. همچنین می توان آن را برعکس تفسیر کرد زیرا انرژی از طریق نوسان ذرات منتشر می شود.
دو نوع امواج پیشرونده وجود دارد. یعنی امواج طولی و امواج عرضی. در یک موج طولی، نوسانات ذرات موازی با جهت انتشار است. این بدان معنا نیست که ذرات با موج حرکت می کنند. ذرات فقط حول نقطه تعادل ثابت در فضا نوسان می کنند. در امواج عرضی، نوسان ذرات عمود بر جهت انتشار رخ می دهد. امواج صوتی فقط از امواج طولی تشکیل شده است، امواج روی یک رشته عرضی هستند. امواج اقیانوس ترکیبی از امواج عرضی و امواج طولی هستند.
تفاوت امواج و نوسانات چیست؟
