תכונות כלליות של גלים
הוצג| English | משמעות |
|---|---|
| wave/weɪv/ | גל |
| wavelength/ˈweɪvleŋθ/ | אורך גל |
| amplitude/ˈæmplɪtjuːd/ | משרעת |
| frequency/ˈfriːkwənsi/ | תדירות |
| wave speed/weɪv spiːd/ | מהירות גל |
| transverse/trænsˈvɜːs/ | רוחבית |
| longitudinal/ˌlɒŋɡɪˈtjuːdɪnl/ | אורכית |
| reflection/rɪˈflekʃn/ | החזר |
| refraction/rɪˈfrækʃn/ | שבירה |
| diffraction/dɪˈfrækʃn/ | עקיפה |
אנרגיה בתנועה
- להכניס אבן לבריכה: הגלים נפרסים, אך פקק צף רק מתנדנד למעלה ומטה — הוא אינו נע קדימה.
- גל מוביל אנרגיה ממקום למקום בלי להוביל חומר.
- לכל הגלים — מים, אור, קול — יש את אותה סדרת רעיונות משותפת.
גל מוביל חומר איתו ממקום למקום.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
גל מוביל אנרגיה, אך לא חומר. פקק צף נע מעלה ומטה אך אינו נע יחד עם הגל.
תיאור גל
- אורך גל ($\lambda$): המרחק לגל מלא אחד (למשל, מקודקוד לקודקוד).
- משרעת: המרחק הגדול ביותר שנעים בו נקודה ממצבה הרגוע.
- תדר ($f$): מספר הגלים העוברים על נקודה בשנייה, בהרץ (Hz).
- מהירות גל ($v$): כמה מהר חזית הגל נעה. הקישור ביניהם נקבע על ידי משוואת הגלים:


חלקי גל רוחבי
תכונות גלים
y = a sin(bx + c)
גל: a הוא המשרעת, b קובע את אורך הגל.
גלים רוחביים ואורכיים
מעבר בין גל רוחבי (חלקיקים מזנקים ומורידים, כמו במים ובאור) לגל ארוכי (חלקיקים נעים ימינה ושמאלה, צפופים ליצירת דחיסות, כמו בקול). הגל נע; החלקיקים נשארים במקום.
לגל יש תדר $5.0\ \text{Hz}$ ואורך גל $2.0\ \text{m}$. מהי מהירותו, במטר לשנייה?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$v = f\lambda = 5.0 \times 2.0 = 10\ \text{m/s}$.
גל קולי נע במהירות $330\ \text{m/s}$ בתדר של $110\ \text{Hz}$. מהו אורגלו, במטר?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
סדר מחדש את $v = f\lambda$: $\lambda = \dfrac{v}{f} = \dfrac{330}{110} = 3.0\ \text{m}$.
המשרעת של גל היא:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
המשרעת היא ההסטה המקסימלית ממנוחות. המרחק מגאותה לגאותה הוא אורך הגל.
שני סוגי גלים
- רוחבי — החלקיקים מתנדדים באופן מאונך ($90°$) לכיוון התנועה של הגל. אור וגלי מים הם רוחביים.
- אורכי — החלקיקים מתנדדים בכיוון התנועה, ויוצרים דחיפות והתפשטויות. קול הוא גל אורכי.

קול הוא סוג גל איזה?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
בקול, החלקיקים רועדים לאורך כיוון התנועה, ויוצרים דחיסות ודילולים — זהו גל ארוכי.
התנהגות גלים
- כל הגלים יכולים לבצע שלוש פעולות (קל לראות באגן גלים):
- החזרה — הגל נסחר מפני משטח.
- שבירה — הגל משנה מהירותו (ובדרך כלל גם כיוונו) כאשר הוא נכנס לחומר חדש או לעומק אחר.
- דיפרציה — הגל מתפשט דרך פתח או סביב קצה; התפשטות זו היא הגדולה ביותר כאשר הפתח ≈ אורך הגל.

גלי מישוריים העוברים דרך פתח צר מתפשטים לגלים עקומים — הדיפרציה חזקה ביותר כאשר רוחב הפתח הוא בערך אורך גל אחד

*שני זעזועים באגן גלים יוצרים גלי מים מעגליים המשתלבים זה בזה
גל מתפזר לאחר שעבר דרך פתח צר. זה נקרא:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
התפשטות דרך פתח או סביב קצה היא פיזור — מקסימלי כאשר הפתח רוחבו כ-אורך גל אחד.
הבנתך מושלמת
- הגל נושא אנרגיה, ולא חומר
- משוואת הגל: $v = f\lambda$ (מהירות = תדר × אורך גל)
- רוחבי (מרוטטות בצורה מאונכת לכיוון ההתקדמות) מול אורכי (מרוטטות לאורך כיוון ההתקדמות; קול)
- גלים יכולים להשתקף, להישבר ולהתפזר (עבור דרך דיפרציה)