Mechanische golven zijn golven die zich door een medium (gas, vloeistof of vaste stof) verplaatsen. De snelheid waarmee ze zich uitbreiden noemen we de golfsnelheid. Deze hangt af van het medium. Er zijn twee basis soorten golven bij mechanische golven: longitudinale golven en transverse golven. De animatie hieronder laten beide typen zien en laten het verschil zien tussen de beweging van de golf en de beweging van de deeltjes in het medium.
In een longitudinale golf bewegen de deeltjes in de richting waarin de golf zich uitbreidt.De animatie hieronder laat een longitudinale golf zien die zich door een buis verplaatst. Merk op dat de deeltjes niet met de golf meegaaan. Ze bewegen slechts heen en weer rond een evenwichtsstand! Merk op dat allee deeltjes dezelfde beweging uitvoeren. Neem een deeltje voor ogen en bekijk aandachtig de beweging ervan. De golf is een verzameling van verdichtingen en verdunningen die zich van links naar rechts verplaatsen.
Om een animatie van cirkelvormige longitudinale te zien ga naar:
In een tranversale golf bewegen de deeltjes loodrecht op de richting waarin de golven zich uitbreiden. De animatie hieronder laat een transversale golf zien die van links naar rechts gaat. De deeltjes bewegen alleen op en neer rond hun evenwichtsstand. Neem een enkel deeltje voor ogen en volg de beweging ervan. Merk op dat alle deeltjes dezelfde beweging uitvoeren.
Water golven zijn een combinatie van longitudinale en transversale golven. Als een golf door het water beweegt bewegen de waterdeeltjes in cirkels met de klok mee. De straal van de cirkels wordt kleiner als de diepte toeneemt.The animatie hier beneden toont een watergolf die van links naar rechts beweegt in diep water. Twee deeltjes zijn geel gekleurd. Bij deze kun je goed zien dat de deeltjes met de klok mee draaien.
Een ander voorbeeld van een combinatie van longitudinale en transversale golven zijn te vinden in vaste stoffen als alsRayleigh oppervlakte golven. De deeltjes in een vaste stof waar een Rayleigh oppervlaktegolf passeert, bewegen in ellipsvormige banen. Hoe dieper in de vaste stof des te kleiner de beweging. Rayleigh golvenverschillen in een belangrijk opzicht van watergolven. In een watergolf bewegen de deeltjes met de klok mee. In een Rayleigh oppervlaktegolf echter bewegen de deeltjes in een ellipsbaan tegen de klok in, terwijl deeltjes op een diepte van meer dan 1/5 van de golflengte ellipsen in de richting van de klok beschrijven. De animatie laat een a Rayleigh golf zien die van links naar rechts gaat langs het oppervlak van een vaste stof. Weer zijn twee deeltjes n geel gemaakt om de beweging beter te kunnen volgen.
Dr. Daniel A. Russell, Kettering
University, Flint, MI
De animaties werden gemaakt met Mathematica 3.0