Dans cet article, nous discuterons en détail de la différenciation entre les ondes transversales et les ondes longitudinales avec une explication détaillée.
En fonction de la propagation des ondes avec les mouvements vibratoires de la particule, les ondes se différencient en deux ; les ondes longitudinales et les ondes transversales.
| Onde transversale | Onde longitudinale |
| La vague a une crête et un creux | La vague a une compression et une raréfaction |
| La propagation d'une onde est parallèle à la direction de mouvement des molécules vibrantes | La propagation de l'onde est perpendiculaire à la direction de mouvement des molécules vibrantes |
| Une onde transversale ne peut pas traverser un fluide et se propage à partir de milieux solides et sur les surfaces liquides. | Les ondes longitudinales peuvent traverser n’importe quel milieu, qu’il soit solide, liquide ou gazeux. |
| La propagation des ondes transversales dépend du déplacement des molécules vibrantes ainsi que de la distance | La propagation de l'onde longitudinale dépend de la densité du milieu |
| Le graphique de l'onde transversale sera le graphique de déplacement en fonction de la distance. | Le graphique de l'onde longitudinale sera le graphique de la densité en fonction de la distance. |
| La densité et la pression ne varient pas dans ce cas | La pression et la densité des ondes sont maximales dans la zone de compression et varient périodiquement |
| Des exemples d'ondes transversales sont les ondulations de l'eau, la lumière du soleil, les ondes électromagnétiques, la vibration d'une corde, les ondes océaniques, etc. | Exemples d'ondes longitudinales sont les ondes sonores, les tambours, le tonnerre, les tremblements de terre, les tsunamis, les ondes ultrasonores, etc. |
| On les appelle aussi ondes de cisaillement ou ondes S. | On les appelle aussi ondes de pression, ondes de compression, ondes primaires ou ondes p. |
| La fréquence et la longueur d'onde sont constantes tout au long de la propagation d'une onde | La fréquence de l'onde est maximale dans la région de compression |
| Cette onde agit en deux dimensions, la propagation de l'onde dans un axe et le mouvement des particules dans un autre. | Ces ondes n'agissent que dans une seule dimension car la direction de l'onde et le mouvement de la particule sont dans le même plan. |
| Une onde transversale peut être polarisée | Les ondes longitudinales ne peuvent pas être polarisées |
Qu'est-ce qu'une onde transversale ?
Une onde transversale pénètre dans une direction faisant 90 degrés avec le trajet dû aux oscillations des particules.
Les ondes transversales se forment en raison de la vibration des particules. Si le mouvement des particules vibrantes est dans l'axe y, l'onde se propagera dans l'axe x.
Les ondes transversales sont également appelées ondes de cisaillement car ces ondes peuvent entraîner une déformation de l'objet sur lequel ces ondes sont traversées. Ils sont soutenus sur la distance la plus courte et ne sont pas capables de pénétrer à partir de milieux fluides bien qu'ils se déplacent sur les liquides. Ils ne peuvent voyager qu'à partir de l'état solide.
En savoir plus sur 4+ Exemples de réfraction d'ondes : informations et faits détaillés.
Qu'est-ce qu'une onde longitudinale ?
Le mouvement des ondes longitudinales se fait le long du chemin parcouru par les particules vibrantes.
L'énergie des molécules vibrantes est transmise aux molécules suivantes dans le chemin, et donc l'onde se propage avec elle.
La les ondes longitudinales peuvent voyager par n'importe quel support et se déplace donc sur une plus longue distance. Contrairement à l'onde transversale, l'onde longitudinale se compose de régions de compression et de raréfaction au lieu respectivement de creux et de crête. La densité des ondes est plus élevée à la compression qu'à celle de la raréfaction.
Différence entre la fréquence et la longueur d'onde d'une onde transversale et d'une onde longitudinale
La longueur d'onde d'une onde transversale est une longueur entre deux crêtes ou creux consécutifs et est cohérente avec le temps tout au long de la propagation. L'amplitude de l'onde peut diminuer au moment de la disparition mais la longueur d'onde est constante. La fréquence de l'onde transversale reste constante tout au long de la propagation de l'onde.
La fréquence de l'onde longitudinale est plus élevée dans la région de compression que celle de la raréfaction. La densité de l'onde est moindre dans la région de raréfaction et donc la pression est le minimum, alors que la pression est plus là où la densité des vagues est plus élevée. En raison de la différence de pression, la chaleur est générée, d'où la nécessité de conditions de température constantes, ce qui est essentiel pour la propagation des ondes à une plus longue distance.
En savoir plus sur Effet de la réfraction sur la fréquence : comment, pourquoi pas, faits détaillés.
Que sont les ondes sismiques ?
Les ondes sismiques sont de deux types, les ondes s et les ondes p. L'onde s est une onde transversale et l'onde p est une onde longitudinale.
Les ondes sismiques sont générées en raison des activités tectoniques des plaques telles qu'une éruption de magma, un mouvement des plaques provoquant des plaques convergentes ou divergentes, des tremblements de terre, des glissements de terrain, des explosifs, etc.
Ce sont des ondes à basse fréquence qui ne sont généralement même pas ressenties par les êtres humains. Les sismomètres sont utilisés pour tracer la vague afin d'obtenir des alertes d'activités sous la croûte terrestre. Eh bien, une onde p appelée onde primaire est la première à tracer dans le sismomètre qui est une onde longitudinale. Lorsque le magma en fusion monte, le mouvement des particules produit des ondes vibratoires. TLes ondes longitudinales sont capables de traverser n'importe quel milieu, traversant ainsi l'asthénosphère, et sont tracés sur des sismomètres qui donnent l'alerte probante d'activités volcaniques avant que le mythe n'atteigne la croûte de surface.
Alors que les ondes de cisaillement ne peuvent pas pénétrer l'asthénosphère à l'état liquide qui est riche en magma fondu tétrahydraté. Incapable de traverser, l'onde s aussi appelée onde secondaire ne peut traverser que les roches solides. Il donne une idée des seules activités qui se déroulent sur la croûte terrestre.
En savoir plus sur Effet de la réfraction sur la longueur d'onde : comment, pourquoi, faits détaillés.
Sens de propagation des ondes transversales et des ondes longitudinales
Si l'oscillation des particules est sur l'axe des ordonnées alors l'onde transversale se propagera sur l'axe des abscissesL’ l'onde transversale se déplace toujours à un angle de 90 degrés par rapport au mouvement des particules vibrantes.
Si l'oscillation de la particule est dans l'axe des x, l'onde longitudinale se déplacera sur l'axe des x. L'onde longitudinale se déplace dans un plan faisant un angle de 180 degrés avec la direction du mouvement des molécules vibrantes.
Polarisation des ondes transversales et longitudinales
La polarisation est une méthode pour éviter les vibrations d'une onde en la limitant à une seule direction de propagation.
La source est dite polarisée si les vibrations issues de la source incidente ne sont confinées que dans un seul sens à la polarisation.
Les ondes transversales lorsqu'elles passent d'une fente verticale et d'une fente horizontale, les ondes traverseront de manière non polarisée à partir de la première fente et en se dirigeant vers la fente horizontale ; aucune vibration de la particule ne passera, donnant zéro amplitude d'une onde. Les ondes transversales peuvent donc être polarisées.
Crédit image: Pixabay
Lorsque les ondes longitudinales sont rendues incidentes sur les fentes avec la même position au lieu des ondes transversales, l'onde traverse les deux fentes sans se polariser.
En savoir plus sur Polarisation Perpendiculaire : Plusieurs Entités Et Faits.
Graphique d'une onde transversale et d'une onde longitudinale
Le graphique de l'onde transversale peut être tracé comme un déplacement de l'onde dû au modèle vibrationnel des particules en fonction de la distance parcourue par l'onde.
Le graphique montre les variations de l'onde avec la distance. L'onde transversale peut également être tracée dans un graphique de déplacement en fonction du temps pour montrer le déplacement de l'onde dans le temps.
Comme la densité des ondes varie dans les ondes longitudinales, les variations de densité dues à la compression et à la raréfaction de l'onde sont observées en traçant un graphique de la densité en fonction de la distance comme indiqué ci-dessous pour les ondes longitudinales.
Le graphique ci-dessus montre les variations de la densité des ondes dues à la compression et à la raréfaction de l'onde avec la distance.
Foire aux Questions
Q1. Un fil de laiton de longueur 100 cm est pincé en appliquant une tension de la corde de 250N. La masse de la corde est de 0.25 gramme. Calculer la vitesse de l'onde transversale générée sur le fil.
Donné: m=1.25 gramme
T=250N
L=100cm=1m
La masse par unité de longueur est m/l=1.25/1=1.25 gramme
La vitesse de l'onde transversale est donnée par l'équation
v=√T/m
v=√(250N/1.25g)
v = 200 m/s
La vitesse de l'onde transversale est de 200 m/s.
Quelle est la longueur d'onde de l'onde transverse ?
Une vague est composée d'une crête et d'un creux.
La longueur d'onde de l'onde transversale est le déplacement de la particule pour effectuer une oscillation. Sur un graphique, c'est la longueur du chemin entre les crêtes ou les creux.
Que sont la compression et la raréfaction ?
La compression et la raréfaction d'une onde se forment en raison de la différence de pression subie lors de la propagation de l'onde.
Cela est dû à la fait que la densité des ondes dans la région de compression est plus là où la pression ressentie est plus élevée par rapport à la région de raréfaction.
Si la propagation de l'onde transversale se fait dans la direction y, alors dans quelle direction les particules se déplacent-elles ?
La propagation de l'onde fait un angle de 90 degrés avec le chemin tracé par les particules vibrantes.
Par conséquent, le mouvement de la particule doit être dans le plan yz, car les deux plans sont perpendiculaires à l'axe directionnel x.
Quelles vagues sont produites lors d'un tsunami ?
Les ondes longitudinales, ainsi que les ondes transversales, sont produites en raison du tsunami.
Les ondes transversales sont générées dans le fond océanique en raison des ondes secondaires produites à partir du fond océanique. Ces ondes transversales sont ensuite converties en ondes longitudinales à l'approche du rivage.
Pourquoi les ondes transverses ne peuvent se propager qu'à partir de milieux solides et non à partir de milieux gazeux ?
Une onde transversale se propage à travers les solides et à la surface des liquides.
Une onde transversale est générée par la déformation du solide car le solide a un module de cisaillement et donc ils subissent des contraintes, les liquides ou les gaz ne le possèdent pas car ils n'ont pas de forme définie.
Lisez aussi:
- Comment fonctionne un capteur micro-ondes
- Comment calculer l'énergie des ondes sismiques
- Types d'ondes électromagnétiques
- Quelle est la vitesse d'une onde transversale
- Comment sont produites les ondes lumineuses
- Comment mesurer l'énergie dans un détecteur d'ondes gravitationnelles
- L'amplitude de l'onde change-t-elle
- Les ondes transversales sont-elles mécaniques
- Équations des ondes sonores
- Exemple d'interférence destructrice d'ondes
Bonjour, je m'appelle Akshita Mapari. J'ai fait une maîtrise en sciences. en physique. J'ai travaillé sur des projets comme la modélisation numérique des vents et des vagues lors d'un cyclone, la physique des jouets et des machines à sensations mécanisées dans un parc d'attractions basé sur la mécanique classique. J'ai suivi une formation sur Arduino et réalisé quelques mini projets sur Arduino UNO. J'aime toujours explorer de nouvelles zones dans le domaine scientifique. Personnellement, je crois qu'apprendre est plus enthousiaste lorsqu'il est appris avec créativité. En dehors de cela, j'aime lire, voyager, gratter de la guitare, identifier les rochers et les strates, photographier et jouer aux échecs.