Зміст
Хвилі можуть мати дві основні форми: поперечну, з вертикальним та поздовжнім рухом, або стиснення матеріалу. Поперечні хвилі схожі на хвилі моря або вібрації на струні фортепіано: їх рух видно легко. Для порівняння хвилі стиснення - це невидимі чергуються шари стиснених і розріджених молекул. Звукові та ударні хвилі поширюються таким чином.
Механічні хвилі
Хвилі стиснення можуть поширюватися через певний тип матеріального середовища, наприклад, повітря, воду або сталь. Вакуум не може переносити хвилі стиснення, оскільки немає речовини, що проводить енергію. Залежність від середовища означає, що вони являють собою механічні хвилі, і середовище визначає його швидкість. Наприклад, швидкість звуку в повітрі становить 346 м на секунду. Щільний матеріал, такий як сталь, проводить звук зі швидкістю 6100 м за секунду.
Компресійні хвилі
Якби ви могли побачити хвилю стиснення, що рухається по повітрю, ви побачили б область стиснутих молекул у напрямку, звідки хвиля поширюється. Молекули дедалі рідше розріджуються після максимальної точки стиснення, поки ви не побачите зону нижчого тиску з меншою кількістю молекул повітря. Після цього повітря повітря стає поступово щільнішим, поки він знову не досягне максимального стиснення. Відстань між точками максимального стиснення та розрідження становить довжину хвилі. Зі збільшенням частоти хвилі її довжина зменшується.
Втручання
Дві або більше хвиль, перетинаючи одну і ту ж точку в середовищі, заважають одна одній. Ви можете побачити цей ефект, кинувши два камені в озеро з негазованою водою; хвилі поширюються і перекриваються. Те саме стосується хвиль стиснення. Якщо точка стиснення стикається з точкою розрідження, обидва скасовують одна одну. Якщо дві точки стиснення стикаються, вони підсилюють одна одну, створюючи точку з подвійним тиском.
Ударні хвилі
Струмінь, що рухається в повітрі швидше, ніж швидкість звуку, видає звуковий вибух. У міру просування струменя молекули повітря «накопичуються» перед ним, як земля перед екскаватором. Стислі та розріджені повітряні шари не рухаються прямолінійно, як зі звуком. Ударна хвиля утворює конус з наконечником перед струменем, а хвилі стиску рухаються назад у зростаючі кола.
