Springen naar inhoud

Waarom bewegen golven periodisch?


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Tempus

    Tempus


  • >250 berichten
  • 340 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 18 augustus 2009 - 23:58

Ik vraag me af hoe het komt dat golven periodisch bewegen. De afstand die de golven zo afleggen is groter dan wanneer ze gewoon in een rechte lijn zouden bewegen en kost dus ook meer energie. Aangezien er in de natuur vaak voor de weg van de minste weerstand wordt gekozen snap ik niet waarom dit ook niet geldt voor golven.

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

317070

    317070


  • >5k berichten
  • 5567 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 19 augustus 2009 - 00:28

Maar de golf beweegt toch gewoon rechtdoor?
Zou het kunnen dat je verwart tussen de golfvorm en de beweging van die golf?
What it all comes down to, is that I haven't got it all figured out just yet
And I've got one hand in my pocket and the other one is giving the peace sign
-Alanis Morisette-

#3

Tempus

    Tempus


  • >250 berichten
  • 340 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 19 augustus 2009 - 00:37

Zou het kunnen dat je verwart tussen de golfvorm en de beweging van die golf?

Ik denk het ;) Hoort de amplitude dan niet bij de beweging?

#4

kotje

    kotje


  • >1k berichten
  • 3330 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 19 augustus 2009 - 05:43

Ik vraag me af hoe het komt dat golven periodisch bewegen. De afstand die de golven zo afleggen is groter dan wanneer ze gewoon in een rechte lijn zouden bewegen en kost dus ook meer energie. Aangezien er in de natuur vaak voor de weg van de minste weerstand wordt gekozen snap ik niet waarom dit ook niet geldt voor golven.

Bij golven wordt er alleen energie getransporteerd en geen massa.
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?

#5

317070

    317070


  • >5k berichten
  • 5567 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 19 augustus 2009 - 10:12

Bij golven wordt er alleen energie getransporteerd en geen massa.

Dat is afhankelijk van welk type golf je hebt. Golven met een medium transporteren wel degelijk (tijdelijk) deeltjes, maar die vallen snel terug op hun plaats.
Zie bv: http://www.haycap.nl...luid/geluid.htm

Ieder deeltje beweegt eventjes naar rechts, om zijn energie door te geven, en dan terug te keren naar zijn originele plaats. Dit noemen ze longitudinale golven. Je ziet dat ondanks je een amplitude hebt, de golven zelfs niet op en neer bewegen.

In vloeistoffen en vaste stoffen heb je nog een ander type golf: transversale golven, zie bv: http://www.pontes.nl...Simulation.html. Daar bewegen de deeltjes kort op en neer, om hun energie door te geven. Ze bewegen helemaal niet meer van links naar rechts.

M.a.w. alle deeltjes bewegen bij een golf in rechte lijn, dit terwijl de golfvorm geen rechte lijn is. En dit is wat je zocht, toch?
What it all comes down to, is that I haven't got it all figured out just yet
And I've got one hand in my pocket and the other one is giving the peace sign
-Alanis Morisette-

#6

E.Desart

    E.Desart


  • >1k berichten
  • 2391 berichten
  • VIP

Geplaatst op 19 augustus 2009 - 10:51

Daar bewegen de deeltjes kort op en neer, om hun energie door te geven. Ze bewegen helemaal niet meer van links naar rechts.

M.a.w. alle deeltjes bewegen bij een golf in rechte lijn, dit terwijl de golfvorm geen rechte lijn is. En dit is wat je zocht, toch?

Wat jij toont is een transversale golf in een zuivere sinus. Ik heb nu niet gezocht, maar als je geluidsgolven zoekt in water (vloeistoffen) en vaste stoffen zal je zien dat dit een mix is en de deeltjes circel- of ovaalvormig bewegen.

Het energietransport van Kotje is een juiste beschrijving. Dat is het verschil tussen een staande en reizende golf. Bij er staande golf is er geen energietransport.

Gewoon gevoelsmatig (zonder te weten) heb ik het gevoel dat Tempus veronderstelt dat bij zo'n voortschrijdende sinus alles meegaat. Dat dat een soort statische vorm is die verschuift in de ruimte (of die sinus volgt op n of andere manier). Ik probeer mij zelf een voorstelling te maken van hoe Tempus dit aanvoelde of zag.

Tempus, als er geen periodiciteit in een golf zit is er ook geen sprake van een golf die een oscilatie is tussen over en onderdruk (ik praat hier over geluid dat een medium nodig heeft).
Eric

#7

Dr.Gallons

    Dr.Gallons


  • >100 berichten
  • 119 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 19 augustus 2009 - 12:04

Tempus, als er geen periodiciteit in een golf zit is er ook geen sprake van een golf die een oscilatie is tussen over en onderdruk (ik praat hier over geluid dat een medium nodig heeft).

Een golf hoeft niet een periodiek te zijn, elke functie die als argument x-vt heeft (dus F = F(x-vt)), is een golf die met snelheid v naar rechts beweegt.

#8

Tempus

    Tempus


  • >250 berichten
  • 340 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 19 augustus 2009 - 12:24

Ieder deeltje beweegt eventjes naar rechts, om zijn energie door te geven, en dan terug te keren naar zijn originele plaats. Dit noemen ze longitudinale golven. Je ziet dat ondanks je een amplitude hebt, de golven zelfs niet op en neer bewegen.

In vloeistoffen en vaste stoffen heb je nog een ander type golf: transversale golven, zie bv: Bericht bekijken

Gewoon gevoelsmatig (zonder te weten) heb ik het gevoel dat Tempus veronderstelt dat bij zo'n voortschrijdende sinus alles meegaat. Dat dat een soort statische vorm is die verschuift in de ruimte (of die sinus volgt op n of andere manier). Ik probeer mij zelf een voorstelling te maken van hoe Tempus dit aanvoelde of zag.

Ik had er niet echt over nagedacht hoe ik me het moest voorstellen, maar het idee dat ik had zat wel dichter bij deze beschrijving dan bij die van rechtlijnig bewegende deeltjes. Kwam denk ik omdat het bij golven vaak over elektromagnetische straling gaat en ik heb mezelf afgeleerd om daarbij aan deeltjes te denken. Mijn gedachtegang is: er wordt energie overgedragen in een bepaalde richting, dus waarom draagt de golf de energie ook niet gewoon in die bepaalde richting over zonder eerst nog omhoog en omlaag te gaan.

Tempus, als er geen periodiciteit in een golf zit is er ook geen sprake van een golf die een oscilatie is tussen over en onderdruk (ik praat hier over geluid dat een medium nodig heeft).

Dit snap ik niet helemaal, is dit de reden waarom deeltjes omhoog en omlaag bewegen bij een transversale golf? Wat onder- en overdruk zijn weet ik wel maar in deze context ben ik die termen nog niet tegengekomen.

#9

317070

    317070


  • >5k berichten
  • 5567 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 19 augustus 2009 - 13:29

Wat jij toont is een transversale golf in een zuivere sinus. Ik heb nu niet gezocht, maar als je geluidsgolven zoekt in water (vloeistoffen) en vaste stoffen zal je zien dat dit een mix is en de deeltjes circel- of ovaalvormig bewegen.

Het energietransport van Kotje is een juiste beschrijving. Dat is het verschil tussen een staande en reizende golf. Bij er staande golf is er geen energietransport.

Die cirkel of ovaalbeweging is een simpele combinatie van longitudinale en transversale golven. Maar beide hebben andere eigenschappen (zoals brekingshoek (als ik me niet vergis), of voortplantingssnelheid) Daarom kunnen (en worden) ze altijd ontbonden in hun sinuscomponenten per richting. Iedere golf is (via Fourieranalyse) een lineaire combinatie van die sinuscomponenten. Daarom dat vele eigenschappen gemakkelijker uit te leggen zijn aan de hand van de componenten. Dus als je de zuivere sinus goed begrijpt, is al het andere er (gemakkelijk?) uit af te leiden.

Bij longtudinale golven kan ik me er een voorstelling van maken, want daarbij is de bewegingsrichting gelijk aan de richting van het energie-transport. Maar waarom bewegen de deeltjes bij een transversale golf op en neer terwijl ze de energie aan het deeltjes links/rechts van hen afgeven?

Dit heeft te maken met elasticiteit en schuifspanning.

Zo kun je je voorstellen als je een hard stuk staal hebt waar je een mes in duwt, niet alleen het gebied precies onder de mes naar beneden gaat, maar ook het deel een stukje ernaast. (een soort van kuiltje). Dit komt omdat de deeltjes van het staal een beetje aan elkaar 'vasthangen'. Daarom kan een op/neer-golf ook vooruit gaan.

Een andere manier om het te zien: snijdt het stuk water waardoor de golf gaat in zeer kleine schijfjes. Ieder schijfje in dat water wrijft als het ware tegen elkaar, en die 'wrijving' zorgt ervoor dat als het eerste schijfje omhoog gaat, het tweede een beetje volgt, en dan het derde, ... enz.

In een gas lukt dit echter meestal niet, aangezien de wrijving er zo klein is. Dus heb je ook geen transversale golven in gassen ;)

Snap je?
What it all comes down to, is that I haven't got it all figured out just yet
And I've got one hand in my pocket and the other one is giving the peace sign
-Alanis Morisette-

#10

Tempus

    Tempus


  • >250 berichten
  • 340 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 19 augustus 2009 - 16:55

Dit heeft te maken met elasticiteit en schuifspanning.

Zo kun je je voorstellen als je een hard stuk staal hebt waar je een mes in duwt, niet alleen het gebied precies onder de mes naar beneden gaat, maar ook het deel een stukje ernaast. (een soort van kuiltje). Dit komt omdat de deeltjes van het staal een beetje aan elkaar 'vasthangen'. Daarom kan een op/neer-golf ook vooruit gaan.

Een andere manier om het te zien: snijdt het stuk water waardoor de golf gaat in zeer kleine schijfjes. Ieder schijfje in dat water wrijft als het ware tegen elkaar, en die 'wrijving' zorgt ervoor dat als het eerste schijfje omhoog gaat, het tweede een beetje volgt, en dan het derde, ... enz.

In een gas lukt dit echter meestal niet, aangezien de wrijving er zo klein is. Dus heb je ook geen transversale golven in gassen ;)

Snap je?


Ik snap in ieder geval al wel hoe transversale golven kunnen ontstaan :P
Maar, verder gaande op het mes en staal voorbeeld, dan zou een transversale golf (het kuiltje) alleen kunnen ontstaan uit een longtudinale golf (de messteek)? En een transversale golf zou dus ook minder energie dan een longtudinale omdat er een transversale golf alleen energie wordt overgebracht door wrijving, wat dus meestal maar een deel van de energie afneemt terwijl bij een longtudinale golf de energie wordt overgebracht door botsing. En een transversale golf zou dus ook snel vergaan omdat er steeds maar een klein deel van de energie wordt overgebracht.

Klopt dit?

#11

die hanze

    die hanze


  • >250 berichten
  • 441 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 19 augustus 2009 - 18:54

je vraag waarom golven op neer gaan en niet rechtdoor gaan is irrelevant, ze bewegen wel degelijk rechtdoor, het open neer gaan van de golf is de mate van energie die de golf bevat. moest de golf niet op en neer gaan, zou de golf geen energie bevatten en dus is er geen sprake van energie overdracht, en dat is feitelijk hetgeen wat golven doen : energie overdragen.

#12

317070

    317070


  • >5k berichten
  • 5567 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 19 augustus 2009 - 19:19

Ik snap in ieder geval al wel hoe transversale golven kunnen ontstaan ;)
Maar, verder gaande op het mes en staal voorbeeld, dan zou een transversale golf (het kuiltje) alleen kunnen ontstaan uit een longtudinale golf (de messteek)? En een transversale golf zou dus ook minder energie dan een longtudinale omdat er een transversale golf alleen energie wordt overgebracht door wrijving, wat dus meestal maar een deel van de energie afneemt terwijl bij een longtudinale golf de energie wordt overgebracht door botsing. En een transversale golf zou dus ook snel vergaan omdat er steeds maar een klein deel van de energie wordt overgebracht.

Dat eerste snap ik niet helemaal? Hoe is een messteek een longitudinale golf? Je moet gewoon een bron hebben, zou ik zo zeggen. Iets dat begint met de beweging in de juiste richting...

Dat tweede: niet helemaal, het was dan ook slechts een vergelijking met die wrijving, de correcte uitleg zou verwachten dat je het begrip schuifspanning kent. Maar in termen van wrijving: aangezien de 2 stoffen nog echt aan elkaar vastzitten, zonder tussenlaag of iets anders ertussen, kun je de wrijvingscofficint als ENORM hoog zien. Alsof je 2 blaadjes schuurpapier over elkaar wrijft, maar dan nog ruwer. Daarom sterft de golf niet zo snel uit, er gaat niet veel energie verloren...
Daarom dat de term "wrijving" niet helemaal correct is...

Om de andere comments in perspectief te plaatsen: het klopt dat een golf in een medium uiteindelijk enkel energie verplaatst heeft, maar ONDERTUSSEN is er wel massa bewogen, en terug op zijn plaats gekomen.
What it all comes down to, is that I haven't got it all figured out just yet
And I've got one hand in my pocket and the other one is giving the peace sign
-Alanis Morisette-

#13

Tempus

    Tempus


  • >250 berichten
  • 340 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 19 augustus 2009 - 19:41

Dat eerste snap ik niet helemaal? Hoe is een messteek een longitudinale golf? Je moet gewoon een bron hebben, zou ik zo zeggen. Iets dat begint met de beweging in de juiste richting...

Ik zal ter verduidelijking mijn beeld geven van hoe een transversale golf ontstaat: een golf ontstaat door een naar benenden bewegende bron. Omdat er dus een energie verplaatsing is naar beneden zal de golf zelf ook naar beneden bewegen, dus krijg je een longtudinale golf (wat ik dus vergeleek met de messteek die recht door het staal hen ging). Terwijl de deeltjes naar beneden bewegen trekken ze door de 'wrijving' de deeltjes links en rechts van hen ook mee, waardoor een transversale golf ontstaat (wat ik dus met het kuiltje vergeleek).

#14

Frank P

    Frank P


  • >25 berichten
  • 58 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 22 augustus 2009 - 12:23

Ik lees in enkele reacties dat transversale golven door vloeistoffen kunnen gaan. Ik dacht dat vloeistoffen juist geen transversale golven kunnen doorgeven.

Had men niet op basis van dit principe ontdekt dat de aarde een vloeibare kern heeft? Dus dat seismische trillingen aan de andere kant van de aarde ("anti-epicentrum") enkel longitudinaal zijn, omdat de transversale golven niet door de vloeibare kern kunnen?

Omdat er dus een energie verplaatsing is naar beneden zal de golf zelf ook naar beneden bewegen, dus krijg je een longtudinale golf


Ik ben bang dat je hier even de mist in gaat. De deeltjes van een longitudinale golf bewegen zijwaarts, niet naar beneden. Als we de voortplaningsrichting zijwaarts nemen. Je stelt verder dat de golf naar beneden beweegt, dit klopt niet. De golf (= energieoverdracht) beweegt kaarsrecht rechtdoor. Het zijn de trillende deeltjes die de energie omvatten, die op en neer trillen. Zoals eerder in deze topic werd gesteld, je moet onderscheid maken tussen beweging van de golf en trilling van de deeltjes. De deeltjes op zich zijn geen golf, het is de energieverplaatsing dat eigenlijk een golf is.

een golf ontstaat door een naar benenden bewegende bron


Een golf ontstaat door een trillende bron. Die beweging naar beneden zal geen golf teweeg brengen hoor.

#15

Tempus

    Tempus


  • >250 berichten
  • 340 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 22 augustus 2009 - 13:42

Ik ben bang dat je hier even de mist in gaat. De deeltjes van een longitudinale golf bewegen zijwaarts, niet naar beneden. Als we de voortplaningsrichting zijwaarts nemen. Je stelt verder dat de golf naar beneden beweegt, dit klopt niet. De golf (= energieoverdracht) beweegt kaarsrecht rechtdoor. Het zijn de trillende deeltjes die de energie omvatten, die op en neer trillen. Zoals eerder in deze topic werd gesteld, je moet onderscheid maken tussen beweging van de golf en trilling van de deeltjes. De deeltjes op zich zijn geen golf, het is de energieverplaatsing dat eigenlijk een golf is.

Ik doelde ook op een voortplantingsrichting naar beneden. ;) Wat ik wel bedoelde was dat je in mijn ogen een zijwaarts bewegende transversale golf hebt als je een verticaal bewegende longtudinale golf hebt. En als je een zijwaarts bewegende longtudinale golf hebt zou ik verwachten dat je dan een verticaal bewegende transversale golf zou krijgen.

Een golf ontstaat door een trillende bron. Die beweging naar beneden zal geen golf teweeg brengen hoor.

Ok, dat was misschien een verkeerde benaming van me. Ik bedoelde overigens ook niet dat alle golven ontstaan door naar benenden trillende bronnen ontstaan (omdat m'n quote misschien ook zo te interpreteren is), was maar gewoon een voorbeeld van een richting.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures