Περιεχόμενο
Τα κύματα μπορούν να έχουν δύο βασικές μορφές: εγκάρσια, με κατακόρυφη και διαμήκη κίνηση ή συμπίεση υλικού. Τα εγκάρσια κύματα είναι σαν τα κύματα της θάλασσας ή οι δονήσεις στο σχοινί του πιάνου: είναι εύκολο να δει κανείς την κίνηση του. Τα κύματα συμπίεσης, συγκριτικά, είναι αόρατα εναλλασσόμενα στρώματα συμπιεσμένων και σπάνιων μορίων. Τα κύματα του ήχου και του σοκ διαδίδονται με αυτόν τον τρόπο.
Μηχανικά κύματα
Τα κύματα συμπίεσης μπορούν να μεταδοθούν μέσω κάποιου υλικού υλικού, όπως ο αέρας, το νερό ή ο χάλυβας. Το κενό δεν μπορεί να μεταφέρει κύματα συμπίεσης, επειδή δεν υπάρχει ουσία για τη διεξαγωγή της ενέργειας. Η εξάρτηση του μέσου σημαίνει ότι είναι μηχανικά κύματα και το μέσο καθορίζει την ταχύτητά τους. Η ταχύτητα του ήχου στον αέρα, για παράδειγμα, είναι 346 m ανά δευτερόλεπτο. Ένα πυκνό υλικό, όπως ο χάλυβας, εκπέμπει ήχο στα 6.100 μέτρα ανά δευτερόλεπτο.
Κύματα συμπίεσης
Αν μπορούσατε να δείτε ένα κύμα συμπίεσης που κινείται μέσα στον αέρα, θα δείτε μια περιοχή μορίων συμπιεσμένα στην κατεύθυνση από την οποία το κύμα διαδίδεται. Τα μόρια καθίστανται ολοένα και πιο σπάνια μετά από ένα μέγιστο σημείο συμπίεσης, μέχρις ότου παρατηρηθεί μια περιοχή χαμηλότερης πίεσης με λιγότερα μόρια αέρα. Ο αέρας γίνεται προοδευτικά πυκνότερος μετά από αυτό το σημείο, μέχρι να φτάσει και πάλι στη μέγιστη συμπίεση. Η απόσταση μεταξύ των μέγιστων σημείων συμπίεσης και αραίωσης είναι ένα μήκος κύματος. Καθώς η συχνότητα ενός κύματος αυξάνεται, το μήκος της μειώνεται.
Παρεμβολή
Δύο ή περισσότερα κύματα, που διασχίζουν το ίδιο σημείο σε ένα μέσο, αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Μπορείτε να δείτε αυτό το φαινόμενο ρίχνοντας δύο βράχους σε μια λίμνη ακανόνιστου νερού. τα κύματα εξαπλώνονται και επικαλύπτονται. Το ίδιο συμβαίνει και με τα κύματα συμπίεσης. Εάν ένα σημείο συμπίεσης συναντήσει ένα σημείο αραίωσης, οι δύο ακυρώνονται. Εάν συναντηθούν δύο σημεία συμπίεσης, αυτοί ενισχύονται, δημιουργώντας ένα σημείο με διπλάσια πίεση.
Κύματα σοκ
Ένας πίδακας που ταξιδεύει στον αέρα ταχύτερα από την ταχύτητα του ήχου παράγει μια ηχητική έκρηξη. Καθώς ο πίδακας προχωράει, τα μόρια του αέρα "συσσωρεύονται" μπροστά του, όπως η γη μπροστά από ένα μπουλντόζα. Τα συμπιεσμένα και σπάνια στρώματα αέρα δεν κινούνται ευθεία, καθώς ο ήχος γίνεται. Το κύμα κρούσης σχηματίζει έναν κώνο με το άκρο μπροστά από τον πίδακα, και τα κύματα συμπίεσης κινούνται προς τα πίσω σε αυξανόμενους κύκλους.