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Transverse Wave

Waves in the ocean are one kind of transverse wave.

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횡파

이 사진이 보여주는 것이 무엇인지 짐작이 가는가?  [힌트]: 이 사진의 물체들은 확대되었으며 그 중의 하나는 빠르게 움직인다 . 이 물체들은 기타줄이고 움직이고 있는 것은 중간에 있는 즐이다. 이 움직이고 있는 줄은 방금 튕져졌기 때문이다. 기타줄을 튕기면 줄에 에너지가 전달되어 역학적 파동으로 진동을 한다. 역학적 파동은 물질을 통해서 이동되며, 역학적 파동이 전달되는 물질을 매체라 한다. 기타줄을 통해서 이동되는 역학적 파동은 횡파이다.   

횡파란 무엇인가?

횡파 또는 가로파 ( transverse wave) 는 파동을 전달하는 매체의 입자가 파동 진행 방향에 직각 또는 수직으로 진동하는 파이다. 횡파의 다른 예로는 아래 그림에서와 같이 줄의 한쪽 끝을 위아래로 흔들면 줄을 따라 이동하는 파이다. 파동의 진행방향은 그림의 아래를 거쳐 오른쪽이며 파동이 통과하는 동안 줄 자체도 위아래로 움직인다. 다음 사이트에서 줄의 횡파에 대한 비디오를 볼 수 있다.   

http://www.youtube.com/watch?v=TZIr9mpERbU&NR=1

횡파의 느린 운동 모습을 보려면 다음 사이트로 가보라.  

http://www.youtube.com/watch?v=g49mahYeNgc

줄의 횡파: 줄의 위아래로의 운동은 파동 진행방향에 수직이다.

Q:  기타줄을 튕기면 어느 방향으로 파동이 이동하는가?  기타줄은 어느방향으로 진동하나?  

A:  파동은 줄 아래로 해서 끝으로 이동한다. 기타줄은 파동 진행방향에 직각인 위아래로 진동한다.  

파동의 마루와 골

횡파는 파동이 통과할 때 매체의 입자가 도달하는 가장 높은 지점 및 낮은 지점으로 특징지을 수 있다.  이 중 높은 지점을 마루(crests)라 부르며 낮은 지점을 골(troughs)이라 부르는데 이들이 아래 그림( below )에 나타나 있다.

횡파의 마루와 골

S 파

S파라 불리는 횡파가 지진에서 발생된다. 지진의 원인이 되는 교란은 지하의 암석을 통하여 교란지점으로부터 모든 방향으로 횡파를 발생시킨다. S파는 수백 킬로미터까지 갈 수 있으며 아래 그림( below )에 이 S파의 모형이 나타나 있다. 

암석의 움직임과 S파의 방향

요약

  • 횡파는 매체입자가 파동 진행방향의 수직으로 진동하는 파이다.  
  • 횡파의 높은 지점을 마루라하며 낮은 지점을 골이라 한다.  
  • S파는 지진시에 지하의 암석을 통해 횡파로 이동된다.  

용어

  • 횡파(transverse wave) : 매체입자가 파동의 진행 방향에 수직으로 진동하는 파  

연습

다음 사이트에서 횡파에 대해 복습하고 애니메이션을 보라. 횡파의 느린 이동 모습을 꼭 본 다음 아래의 질문에 답하라.   http://www.acoustics.salford.ac.uk/feschools/waves/wavetypes.htm#trans

  1. 횡파의 예 2개를 들어라.
  2. 용수철 잠난감에서 어떻게 횡파를 만들어지나? 
  3. 이 글의 애니메이션을 바탕으로 횡파에서 매체의 입자에 어떤 일이 발생하는지를 그림으로 그려보라. 이때 매체 입자의 움직임과 파동의 이동 방향을 화살표로 표시해보라.    

복습

  1. 횡파란 무엇인가?
  2. 횡파를 그려보고 마루와 골을 표시하라. 
  3. S파가 건물과 같은 구조물에 끼칠 영향을 추론하라.  

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