Różnica między falą a oscylacją

Fale i wibracje są powszechnymi zjawiskami w otaczającym świecie. Zastanów się, czym one są i jak fala różni się od oscylacji.

Definicja

Fala - zaburzenia powstające w ośrodku i rozprzestrzeniające się w nim z czasem.

Wibracje - ruchy postępowo zwrotne wykonywane przez niektóre ciała lub cząstki.

Porównanie

W obu przypadkach następuje proces wypierania. Różnica między falami a oscylacjami polega jednak na naturze takiego ruchu. Fala rozchodzi się w pewnej odległości względem miejsca jej wystąpienia. W takim przypadku obserwuje się zmianę parametrów maksymalnych i minimalnych (na przykład gęstość lub temperaturę). Na geometrycznym obrazie takiego zjawiska występują grzbiety i zagłębienia.

Fala może wystąpić w różnych środowiskach. Łatwo zauważyć na przykład wyrzucanie ciężkich przedmiotów do wody. Fale sejsmiczne działają w grubości ziemi, a fale świetlne działają w powietrzu. Charakterystyczną właściwością takich zakłóceń, bez względu na ich naturę, jest przepływ energii z jednej strefy do drugiej. Substancja z reguły nie jest przenoszona, chociaż ta opcja nie jest wykluczona.

Tymczasem podczas wibracji nie ma przedłużonego transferu energii. Tutaj przejście tego drugiego następuje w jednej formie, a następnie w innej. Sam proces odbywa się w ograniczonej przestrzeni i charakteryzuje się okresowym powtarzaniem zmian stanu układu, który akceptuje w odniesieniu do punktu równowagi. Podczas drgań mechanicznych obserwuje się ruch substancji (wahadło, huśtawka, obciążenie sprężyny). W przypadku pola elektromagnetycznego poruszają się tylko cząsteczki. W tym ostatnim przypadku przykładem będzie proces zachodzący w obwodzie oscylacyjnym.

Warto zauważyć, że omawiane zjawiska nie są uważane za całkowicie odizolowane od siebie. Fala może być przedstawiona w przenośni jako oscylacja „rozciągnięta”, w której, gdy fazy są naprzemienne, działa nie tylko jeden punkt materialny, ale wiele takich połączonych elementów.

Poniższy przykład pomoże lepiej zrozumieć różnicę między falą a oscylacjami. Wyobraź sobie, że ciało w układzie mechanicznym pod działaniem siły jest usuwane z równowagi. Występuje ruch obiektu przy stałej zmianie kierunku lub oscylacji. Środowisko jest zaangażowane w ten proces. Substancja w nim zaczyna się kurczyć i rozładowywać. Zakłócenia rozprzestrzeniają się z pewną prędkością dalej od źródła. Taki proces to już fala.