Oscillatie versus golf
Schommelingen en golven zijn twee belangrijke fenomenen die in de natuurkunde worden besproken. De concepten golven en oscillaties worden op veel gebieden veel gebruikt en zijn van vitaal belang voor het begrijpen van de wereld. In dit artikel gaan we bespreken wat oscillaties en golven zijn, toepassingen van golven en oscillaties, het verband tussen golven en oscillaties, hun overeenkomsten en tot slot het verschil tussen golven en oscillaties.
Oscillatie
Oscillaties zijn een soort periodieke beweging. Een oscillatie wordt meestal gedefinieerd als een zich herhalende variatie in de tijd. De oscillatie kan optreden over een midden evenwichtspunt of tussen twee toestanden. Een slinger is een goed voorbeeld van een oscillerende beweging. De oscillaties zijn meestal sinusvormig. Een wisselstroom is hier ook een goed voorbeeld van. In de eenvoudige slinger oscilleert de bob over het middelste evenwichtspunt. In een wisselstroom oscilleren de elektronen in het gesloten circuit over een evenwichtspunt.
Er zijn drie soorten oscillaties. Het eerste type zijn de ongedempte oscillaties waarbij de interne energie van de oscillatie constant blijft. Het tweede type oscillaties zijn de gedempte oscillaties. Bij gedempte oscillaties neemt de interne energie van de oscillatie in de loop van de tijd af. Het derde type zijn de geforceerde oscillaties. Bij gedwongen oscillaties wordt een kracht uitgeoefend op de slinger in een periodieke variatie op de slinger.
Golf
Een mechanische golf wordt veroorzaakt door turbulentie in een medium. Eenvoudige voorbeelden voor mechanische golven zijn geluid, aardbevingen, oceaangolven. Een golf is een methode van energievoortplanting. De energie die in de turbulentie wordt gecreëerd, wordt door de golven voortgeplant.
Een sinusvormige golf is een golf die oscilleert volgens de vergelijking y=A sin (ωt – kx). Terwijl de golf zich door de ruimte voortplant, wordt ook de energie die hij draagt, voortgeplant. Deze energie zorgt ervoor dat de deeltjes op weg gaan oscilleren. Het kan ook andersom worden geïnterpreteerd, aangezien de energie zich voortplant door de oscillatie van deeltjes.
Er zijn twee soorten progressieve golven; namelijk longitudinale golven en transversale golven. In een longitudinale golf zijn de oscillaties van deeltjes evenwijdig aan de voortplantingsrichting. Dit betekent niet dat de deeltjes met de golf meebewegen. De deeltjes oscilleren alleen rond een vast evenwichtspunt in de ruimte. In transversale golven vindt de oscillatie van deeltjes loodrecht op de voortplantingsrichting plaats. Geluidsgolven bestaan alleen uit longitudinale golven, golven aan een touwtje zijn transversaal. De oceaangolven zijn een combinatie van transversale golven en longitudinale golven.
Wat is het verschil tussen golven en trillingen?
