Sadržaj
Valovi mogu poprimiti dva osnovna oblika: poprečni, kretanje gore-dolje i uzdužno ili sažimanje materijala. Poprečni valovi su poput oceanskih valova ili vibracija u klavirskoj žici: lako možete vidjeti njihovo kretanje. Kompresijski valovi su, za usporedbu, nevidljivi izmjenični slojevi komprimiranih i razrjeđenih molekula. Zvučni i udarni valovi putuju ovim putem.
Mehanički valovi
Kompresijski valovi mogu putovati samo kroz nekakav materijalni medij, poput zraka, vode ili čelika. Vakuum ne može podnijeti valove kompresije jer nema supstancu koja bi vodila energiju. Njihova ovisnost o mediju znači da su to mehanički valovi, a medij određuje njihovu brzinu kretanja. Brzina zvuka kroz zrak, na primjer, iznosi 346 metara u sekundi. Gusti materijal poput čelika provodi zvuk pri 6.100 metara u sekundi.
Kompresijski valovi
Ako biste mogli vidjeti kompresijski val koji se kreće kroz zrak, vidjeli biste područje molekula komprimiranih u smjeru iz kojeg je val putovao. Molekule postaju sve razrijeđenije nakon maksimalne točke kompresije, sve dok ne vidite područje najnižeg tlaka s najmanje molekula zraka. Zrak postaje progresivno gušći nakon te točke, sve dok opet ne postignete maksimalnu kompresiju. Udaljenost između maksimalnih kompresijskih ili točaka razrjeđivanja jedna je valna duljina. Kako frekvencija jednog vala raste, njegova valna duljina postaje kraća.
interferencija
Dva ili više valova, koji prelaze istu točku u mediju, ometaju se. To možete vidjeti ako bacite dva kamenja u mirni ribnjak; valove se raširiti i preklapati jedna s drugom. Isto se događa s valovima kompresije. Ako se točka kompresije susreće s razrijeđenom točkom, dvije se otkazuju. Ako se susretnu dvije točke kompresije, jedna se drugu pojačavaju, stvarajući točku koja ima dvostruki pritisak.
Šok valova
Mlaz koji se kreće zrakom brže od brzine zvuka proizvodi zvučni bum. Kako se mlaz kreće naprijed, molekule zraka nakupljaju se ispred njega poput snijega pred plugom. Komprimirani i razrjeđeni slojevi zraka ne kreću se ravno iz izvora, kao što dobivate zvuk. Šok val formira uzorak u obliku konusa s vrhom neposredno ispred ravnine, a kompresijski valovi koji se kreću iza njega u sve većim krugovima.