Mechanische golven

Men onderscheidt drie golftypen, wanneer men de zogenaamde mechanische golven onder de loep neemt. Deze zijn de transversale golf, de longitudinale golf en de oppervlaktegolf.

Wat is een mechanische golf?

Een mechanische golf is elk golftype dat zich voortplant door een stoffelijk medium. Voorbeelden kunnen zijn: een golf op het wateroppervlak of een golf in een touw. Een golf wordt voortgebracht door iets dat trilt of aan het trillen gebracht wordt. Het medium waardoor een golf loopt verkeert zelf in trilling. Echter, golven kunnen zich over grote afstanden voortplanten, maar het medium (bijvoorbeeld het water of het touw) maakt slechts kleine bewegingen ter plaatse. Een golf is dus geen materie, maar een patroon dat zich door materie kan voortplanten. Elke golf transporteert aldus energie van de ene plaats naar de andere.

Soorten mechanische golven

De transversale golf

Het typevoorbeeld van een transversale golf is een golf die zich voortplant in een touw.


Beweeg met de hand het ene deel van het touw op en neer, terwijl het andere einde verbonden is aan een muur. U zal opmerken dat er zich doorheen het touw een golf voortplant van uw hand naar de muur toe en dit in de horizontale richting. Uw handbeweging is verticaal (op en neer), evenals de beweging van elk punt van het touw dat ter plaatse op en neer vibreert wanneer de golf dat punt passeert. Vandaar de naam van dit golftype: de transversale (dwarse) golf. Golfrichting en mediumbeweging staan dus loodrecht op elkaar. De golfbeweging zelf heeft de vorm van een sinus- of cosinusfunctie, wat we dan ook benoemen als een harmonische golf. Andere voorbeelden van transversale golven zijn licht- en radiogolven.

De longitudinale golf

Een longitudinale golf wordt gekenmerkt door het feit dat de verplaatsing van de afzonderlijke golfdeeltjes evenwijdig is aan de voortplantingsrichting van de golf. Een geluidsgolf is een longitudinale golf. Er ontstaan (bijvoorbeeld bij het spreken) een reeks samendrukkingen en uitrekkingen in de lucht, die zich horizontaal wegbewegen van de geluidsbron met de snelheid van het geluid (340 m/s). Zoals dit ook bij transversale golven het geval is, vibreert elk deeltje ter plaatse als de golf passeert (horizontaal van links naar rechts), terwijl de golf zich horizontaal verder voortplant over grotere afstanden.

De oppervlaktegolf

Deze plant zich voort op de grens van twee media. Een bekend voorbeeld is de watergolf, die zich voortplant op de grens tussen water en lucht. De beweging van de golf verloopt horizontaal, maar de vibratie van elk afzonderlijk waterdeeltje, als de golf passeert, is zowel horizontaal als verticaal. Dit resulteert uiteindelijk in een cirkelbeweging ter plaatse van ieder individueel waterdeeltje. Men zou ook kunnen zeggen dat een oppervlaktegolf een combinatie is van een transversale golf (door de verticale beweging) en een longitudinale golf (door de horizontale beweging). Men spreekt ook wel van een tweedimensionale golf, dit in tegenstelling tot transversale- en longitudinale golven die ééndimensionale golven zijn.