Što je elastični val?

Elastični val općenito putuje kroz materijal ili tekućinu, ili po njegovoj površini, ne uzrokujući trajne strukturne ili fizičke promjene. Obično se identificira po izobličenju ili pomaku. Valovi koji se šire kroz vodu, zvuk koji se kreće kroz zrak, kao i energija koja se kreće kroz čvrste materijale kao što je Zemlja često se opisuju kao elastični valovi. Širenje se može analizirati matematički, dok se visina, duljina i vrijeme elastičnog vala mogu vizualizirati pomoću grafa. Posebne ultrazvučne kamere također mogu snimiti kretanje po čvrstoj površini kao što je list metala ili papir.

Ako kamenčić ili neki drugi predmet padne u vodu, tada se mreškanje obično kreće u svim smjerovima. Oni se mogu promatrati kao kružni prsten odozgo ili promatrati na površini kako se površina pomiče gore-dolje. Mjerenje elastičnog vala može se postići grafičkim prikazom visine od referentne točke, kao što je normalna površina vode. Visina zakrivljene linije naziva se amplituda, koja se može protezati iznad površinske linije, kao i ispod nje. To je obično jedan ciklus u kretanju vala.

Elastični valovi obično imaju vrhove i padove. Od jednog vrha do drugog, kao i od jednog donjeg do drugog, ciklus je koji se naziva amplituda. Ako se elastični val usporedi s vremenom umjesto udaljenosti, tada je ovo mjerenje perioda vala. Dijeljenje valne duljine s periodom u valnoj jednadžbi obično daje vrijednost za brzinu vala.

Akustični val često putuje na sličan način, bilo kroz zrak, vodu ili čvrsti materijal. Period zvučnog vala naziva se njegova frekvencija; obično se mjeri u jedinicama koje se nazivaju herci ako se vrijeme putovanja mjeri u sekundama. Matematički izračuni općenito postaju složeniji kada se elastični val analizira kroz čvrsti materijal. Na primjer, geometrijska svojstva slojevitih cilindara i cijevi, kao i gustoća, tvrdoća i oblik objekata često se uzimaju u obzir. Te podatke obično analiziraju i bilježe inženjeri za objekte kao što su aluminijske školjke i razne mehaničke komponente.

Uz korištenje matematike i računalnog modeliranja, elastični val se također može snimiti pomoću lasera i ultrazvučnih detektora. Eksperimenti su koristili video kamere za snimanje površinskih vibracija i analizu elastičnih svojstava različitih materijala. Na metalnoj ploči, na primjer, takva slika može izgledati slično mreškanju u ribnjaku. Različiti materijali mogu pokazivati ​​zasebne obrasce širenja, dok svaki tip može različito prenositi elastični val pod naprezanjem.