MGA ALON SA IBABAW: MGA KATANGIAN, URI AT HALIMBAWA - PISIKAL - 2025

Ang mga ibabaw ng alon ay ang mga kung saan ang mga panginginig ng boses na galaw ay may paggalaw sa dalawang sukat, tulad ng mga alon na ginawa kapag ang isang bato ay nahulog sa isang lawa o lawa.

Ang ganitong uri ng alon ay nangyayari sa interface sa pagitan ng dalawang magkakaibang media, tulad ng karagatan at hangin, o sa pagitan ng ibabaw ng Earth at hangin. Ito ang mga alon kung saan nakakaranas ang mga particle ng transverse na sinamahan ng mga pahaba na mga pagbihag, iyon ay, dalawang-dimensional.

Larawan 1. Mga alon ng ibabaw sa isang lawa. Pinagmulan: Pixabay.

Halimbawa, ang mga particle ng tubig sa ibabaw ng karagatan - alon - lumipat sa mga pabilog na landas. Kapag kumalas ang mga alon sa baybayin, namamalagi ang mga pahaba na pag-displacement at sa gayon ang seaweed o isang piraso ng kahoy na lumulutang ay nakikita na gumalaw nang maayos mula sa harap hanggang sa likuran.

Ang mga alon ay gumagalaw sa ibabaw ng Earth sa isang paraan na magkatulad sa mga alon ng karagatan. Naglalakbay sila nang mas mabagal na bilis kaysa sa mga alon na lumipat sa loob sa dami ng lupa, ngunit may kakayahang magdulot ng resonance sa mga gusali nang mas madali.

Yamang ang mga alon ay gumagawa ng mga panginginig ng boses at nagdadala ng enerhiya, mayroon silang mga mapanirang epekto sa panahon ng lindol.

Larawan 2. Mga alon sa ibabaw ng karagatan. Ang mga particle ng tubig ay gumagalaw sa isang direksyon sa sunud-sunod na direksyon kapag ang paggalaw ng alon ay mula sa kaliwa hanggang kanan. Sa pinakamataas na punto sila ay nasa crest ng alon, habang ang pinakamababang punto ay tinatawag na channel. Pinagmulan ng kaliwang pigura: F. Zapata. Ang tamang mapagkukunan ng figure: Giambattista, A. 2010. Physics. Ika-2. Edisyon. McGraw Hill.

Mga uri ng mga alon sa ibabaw

Ang anumang uri ng alon, kung mababaw man o hindi, ay isang solusyon ng equation ng alon, na inilalapat sa halos anumang uri ng paggalaw ng alon, hindi lamang mekanikal, tulad ng mga halimbawa na inilarawan, ngunit din mga electromagnetic waves, na isang iba't ibang uri ng alon habang sila ay transverse.

Ang equation ng alon, na nakuha na isinasaalang-alang ang pangalawang batas ni Newton, ay isinulat na tulad nito:

Sa equation sa itaas, u ang pag-andar ng alon na nakasalalay sa tatlong spatial coordinates x, y, at z plus time t: u = u (x, y, z, t). Bukod dito ang v ay ang bilis ng kaguluhan. Ang equation ng alon ay maaaring ipahiwatig sa iba pang mga coordinate system depende sa kinakailangan ng geometry.

Upang mahanap ang solusyon sa equation, nababagay ito sa mga kondisyon ng problema, kung saan, halimbawa, ang geometry ay tinanggal at ang mga katangian ng daluyan kung saan itinatag ang mga gumagalaw na gulo.

Maraming mga uri ng mga alon ng ibabaw, tulad ng:

-Gravitational waves (gravity waves) tulad ng mga alon ng karagatan na inilarawan sa simula, kung saan ang gravity ay nagbibigay ng isang pagpapanumbalik na puwersa na nagpapahintulot sa paglipat ng kilusan.

-Surface swell sa isang lawa, narito ang ibabaw na pag-igting ng tubig na nagsisilbing isang pagpapanumbalik na puwersa.

-Surface nababanat na alon na lumipat sa ibabaw ng Earth sa panahon ng isang lindol.

-Electromagnetic waves, na sa kabila ng pagiging transversal, maaaring maayos na gabayan upang lumipat sa isang ibabaw.

-Ang ilang mga uri ng mga alon na ginawa sa mga string ng isang gitara kapag ang mga string ay tinamaan ng lakas.

Ang mababaw na nababanat na alon sa ibabaw ng lupa

Larawan 3. alon ng ibabaw sa ibabaw ng lupa. Ang paggalaw ng mga particle ay isang kumbinasyon ng mga nakahalang at pahaba na pag-iwas. Pinagmulan: Giambattista, A. 2010. Physics. Ika-2. Edisyon. McGraw Hill.

Kapag nalutas ang equation ng alon, ang mga solusyon, tulad ng sinabi namin, ay tumutugma sa iba't ibang uri ng mga alon. Kapag ang kaguluhan ay gumagalaw sa isang solidong daluyan tulad ng crust ng lupa, posible na gumawa ng ilang mga pagpapalagay tungkol dito na pinapadali ang proseso.

Para sa kadahilanang ito, ang daluyan ay itinuturing na perpektong nababanat, homogenous at isotropic, na nangangahulugang ang mga pag-aari nito ay pareho nang anuman ang posisyon o direksyon.

Sa isip nito, dalawa sa mga solusyon sa equation ng alon sa isang nababanat na daluyan na tumutugma sa mga ibabaw ng alon:

- Mga Katangian ng Rayleigh, na pinangalanan kay Lord Rayleigh (1842-1919), ang pisikong pisiko ng Britanya na unang naglalarawan sa kanila.

-Waves of Love, ni Augustus Love, British geophysicist at matematika (1863-1940) na binuo ang teorya ng mga alon na ito sa kanyang mga gawa sa pagkalastiko.

Sa seismic, ang mga alon na ito ay tinatawag na L alon, upang makilala ang mga ito mula sa P alon at S alon, na parehong itinuturing na mga alon ng alon (mga alon ng katawan) na isa ring solusyon sa equation ng alon na may mga kondisyon na inilarawan sa itaas. P waves ay pahaba at S alon ay transverse.

Mga halimbawa ng mga alon ng ibabaw

Mga alon ng Rayleigh

Sa isang alon ng Rayleigh, ang mga partikulo ng wavefront ay nag-vibrate sa vertical na eroplano, samakatuwid sinabi nila na patayo na polarized. Ang mga particle ay lumilipat sa isang ellipse, hindi katulad ng mga alon sa ibabaw ng karagatan, na ang paggalaw ay pabilog, tulad ng sinabi sa simula (bagaman malapit sa baybayin ay sa halip sila ay mas mahusay).

Ang pangunahing axis ng ellipse ay patayo at ang menor de edad na axis ay sumusunod sa direksyon ng pagpapalaganap, tulad ng ipinapakita sa figure. Doon ay nabanggit din na ang paggalaw ay retrograde, iyon ay, isinasagawa sa isang anti-clockwise na direksyon.

Larawan 4. alon ng Rayleigh. Pinagmulan: Lowrie, W. 2007. Mga Batayan ng Geophysics. Ika-2. Edisyon. Pressridge University Press.

Ang isa pang mahalagang pagkakaiba sa mga alon ng tubig ay ang mga alon ng Rayleigh ay maaari lamang magpalaganap sa solidong media, dahil mayroong isang paggugupit na puwersa na hindi nangyayari sa likido.

Ang malawak ng pag-aalis ng butil ay bumababa nang malaki sa lalim, dahil ang alon ay nakakulong sa ibabaw, bagaman kung ito ay isang malakas na lindol, ang mga alon ay maaaring bilugan ang Earth nang maraming beses bago tuluyang mawala. .

Mga Waves ng Pag-ibig

Sa Pag-ibig alon ang mga particle ay pahalang na polarized at may malaking malawak na paggalaw na kahanay sa ibabaw. Lumipat sila sa isang bahagyang mas mabagal na bilis kaysa sa mga alon ng Rayleigh, bagaman ang bilis sa mga ganitong uri ng alon ay nakasalalay sa haba ng daluyong (pagkakalat ng alon).

Para sa mga alon na ito na magpalaganap, dapat mayroong isang mababang bilis na superimposed na hindi bababa sa isang mas mataas na bilis ng layer sa gitna. Tulad ng mga alon ng Rayleigh, ang mga pag-ibig na alon na ginawa sa panahon ng isang lindol ay maaaring bilugan ang Earth nang maraming beses bago ikalat ang kanilang enerhiya.

Larawan 5. Mga Waves ng Pag-ibig. Pinagmulan: Wikimedia Commons. Nicoguaro

Ground roll

Karaniwan na mahahanap ang pagkakaiba-iba ng mga alon ng Rayleigh, na tinatawag na ground roll, sa mga tala sa pagsaliksik ng seismic. Ito ay itinuturing na ingay at dapat iwasan, dahil dahil sa napakalaking kasidhi nito, kung minsan ay pinapaputi nito ang mga pagmumuni-muni na nais mong makita.

alon ng karagatan

Sa sobrang kalaliman, ang mga alon ng karagatan ay paayon na alon, tulad ng tunog. Nangangahulugan ito na ang direksyon ng pagpapalaganap nito ay pareho sa direksyon kung saan ang mga particle ay mag-vibrate.

Gayunpaman, ang alon, malapit sa ibabaw, ay may parehong mga paayon at nakahalang mga bahagi, na nagiging sanhi ng mga partikulo na sundin ang isang halos pabilog na landas (tingnan ang figure 2 na tama).

Larawan 6. Ang mga alon ng karagatan ay mga alon sa ibabaw. Pinagmulan: Pixabay.

Mga Sanggunian

1. Figueroa, D. 2005. Mga Waves at Dulang Pangkulay. Serye ng Physics para sa Agham at Engineering. Na-edit ni D. Figueroa.
2. Giambattista, A. 2010. Physics. McGraw Hill.
3. Lowrie, W. 2007. Mga Batayan ng Geophysics. Ika-2. Edisyon. Pressridge University Press.
4. Wikipedia. Mga Waves ng Pag-ibig. Nabawi mula sa: es.wikipedia.org.
5. Wikipedia. Mga alon ng Rayleigh. Nabawi mula sa: es.wikipedia.org.
6. Wikipedia. Mga alon ng ibabaw. Nabawi mula sa: en.wikipedia.org.