Waves.notebook

1

June 12, 2013

May 28­8:47 PM

WavesUnit 4

­ sound in air

­ AC electricity in a wire

• an earthquake in rock

• ocean waves in water

radio waves

­ light

  ­ infrared radiation

 ­ X­rays

 ­ gamma rays

• microwaves 

• ­ UV (ultraviolet) 

Key Points:

1. Learn the characteristics of Transverse and

longitudinal Waves.

2. Understand how waves are created and

propagated.

3. Understand the properties of waves.

May 28­8:47 PM

Definion of A Wave• phenomenon by which energy propagates through a distance as a result of vibrational motions

Waves.notebook

2

June 12, 2013

May 28­8:47 PM

Types of Waves With Respect to Medium:

• Electromagnetic: these waves do not require a medium in which to travel. Light is an example of this. You will study these in Physics 30.

• Mechanical: these waves do require a medium in which to propagate. 

May 28­8:47 PM

Types of Waves With Respect to Vibraonal Direcon :

• Longitudinal waves: the particles of the medium vibrate parallel to the direction of energy travel (cannot be polarized)

• Transverse waves: the particles of the medium vibrate perpendicularly to the direction of energy travel, (can be polarized)

Waves.notebook

3

June 12, 2013

May 28­8:47 PM

Diagram of a longitudinal wave:• particle displacement is parallel to the direction of wave propagation.

ENERGYWAVE

May 28­8:47 PM

Longitudinal Terminology:• Compression: is the region of higher concentration of the medium compared to the mean position.

• Rarefaction: is the region of lower concentration of the medium compared to the mean position.

Node: a stationary point in a vibratory body where the amplitude is zero.

*** Everything that can be said about a longitudinal wave can also be said about a transverse wave with polarization being the only exception.

Waves.notebook

4

June 12, 2013

May 28­8:47 PM

Longitudinal Waves

May 28­8:47 PM

Diagrams of Compression and Rarefacon

Waves.notebook

5

June 12, 2013

May 28­8:47 PM

Diagram of a Transverse Wave

• particle displacement is perpendicular to the direction of wave propagation.

May 28­8:47 PM

Labelled Transverse Wave

NodeEnergy

Waves.notebook

6

June 12, 2013

May 28­8:47 PM

Polarizaon of Transverse Wave

May 28­8:47 PM

Transverse Terminology:• Amplitude: the maximum displacement of the medium from the mean or zero position.

• Pulse: a single displacement of the medium 

• Cycle: a repetition in the wave. 

• Crest: the maximum positive displacement from the mean position

• Trough: the maximum negative displacement from the mean position. Opposite side of the crest.

Waves.notebook

7

June 12, 2013

May 28­8:47 PM

Other Terminology

• Node: A stationary point in a vibratory body where the amplitude is zero.

• The period and frequency of a wave are related by the equation

• Wavelength: it is the lateral displacement traveled during one cycle. (λ) 

• Frequency: the number of cycles per unit time (Hz) 

• Period: the time it takes to complete one cycle (s)

May 28­8:47 PM

Waves and SHMWaves are an example of SHM because they repeat over and over just like a mass on a spring or a pendulum. As shown below, a mass on a spring makes a sinusoidal wave pattern as it oscillates.

Waves.notebook

8

June 12, 2013

May 28­8:47 PM

The Wave Equaon• The universal wave equation links the velocity of a wave, the wavelength and the frequency of a wave in the following manner.  Velocity depends upon the medium through which the wave is traveling. 

• Velocity is constant for a given medium so:

May 28­8:47 PM

Examples:• Example 1 : A wave has a velocity of 70 .0 m/s and its frequency is 10.0 Hz. What is the wavelength?

Waves.notebook

9

June 12, 2013

May 28­8:47 PM

Example 2: A wavelength of a wave is 2.00 m and its velocity is 300 cm/s. Calculate its frequency and period.

May 28­8:47 PM

Assignment:• Read TextbookPages 392‐410

• Do Workbook p. 280 #5, 6, 9, 16, 17, 18