Mechanical vs Mawimbi ya Umeme
Mawimbi ya mitambo huisha mawimbi ya sumakuumeme ni aina mbili za mawimbi yanayojadiliwa katika fizikia. Mawimbi ya mitambo ni mawimbi ambayo husababishwa na vitendo vya kimitambo kama vile mitetemo. Mawimbi ya sumakuumeme ni mawimbi yaliyoundwa na uwanja wa umeme na sumaku unaozunguka. Aina hizi mbili za mawimbi ni muhimu sana katika kuelewa nyanja kama vile sumaku-umeme, mawimbi na mitetemo, optics, acoustics na zingine nyingi. Katika makala hii, tutajadili ni nini mawimbi ya mitambo na mawimbi ya sumakuumeme, ufafanuzi wao, matumizi ya mawimbi ya mitambo na mawimbi ya sumakuumeme, kufanana kati ya haya mawili na hatimaye tofauti kati ya mawimbi ya mitambo na mawimbi ya sumakuumeme.
Mawimbi ya Umeme
Mawimbi ya sumakuumeme, yanayojulikana zaidi kama mawimbi ya EM, yalipendekezwa kwanza na James Clerk Maxwell. Hii ilithibitishwa baadaye na Heinrich Hertz ambaye alifanikiwa kutengeneza wimbi la kwanza la EM. Maxwell alipata fomu ya wimbi la mawimbi ya umeme na sumaku na akatabiri kwa mafanikio kasi ya mawimbi haya. Kwa kuwa kasi hii ya mawimbi ilikuwa sawa na thamani ya majaribio ya kasi ya mwanga, Maxwell pia alipendekeza kwamba nuru kwa kweli ilikuwa aina ya mawimbi ya EM.
Mawimbi ya sumakuumeme yana sehemu ya umeme na uga wa sumaku unaozunguka kwa mvuto na unaoelekea upande wa uenezi wa mawimbi. Mawimbi yote ya sumakuumeme yana kasi sawa katika utupu. Mzunguko wa wimbi la umeme uliamua nishati iliyohifadhiwa ndani yake. Baadaye ilionyeshwa kwa kutumia mechanics ya quantum kwamba mawimbi haya ni, kwa kweli, pakiti za mawimbi. Nishati ya pakiti hii inategemea mzunguko wa wimbi. Hii ilifungua uwanja wa wimbi - uwili wa chembe ya jambo. Sasa inaweza kuonekana kuwa mionzi ya sumakuumeme inaweza kuzingatiwa kama mawimbi na chembe. Kitu kilichowekwa kwenye halijoto yoyote juu ya sifuri kabisa kitatoa mawimbi ya EM ya kila urefu wa wimbi. Nishati ambayo idadi ya juu zaidi ya fotoni hutolewa inategemea halijoto ya mwili.
Mawimbi ya Mitambo
Mawimbi ya mitambo ni mawimbi yanayoundwa na michakato ya kimitambo. Mawimbi kama vile mawimbi ya sauti, mawimbi ya bahari na mawimbi ya mshtuko ni baadhi ya mifano ya mawimbi ya mitambo. Mawimbi yote ya mitambo yanahitaji kati ili kueneza. Nishati ya wimbi la kimitambo hutegemea ukubwa wa wimbi.
Wimbi la mitambo lina sifa kadhaa. Muhimu zaidi wa mali hizi ni kasi, frequency ya amplitude na urefu wa wimbi. Kwa wimbi lolote la mitambo, uhusiano v=f λ unasimama kweli; hapa, v ni kasi ya wimbi, f ni marudio, na λ ni urefu wa wimbi.
Kuna tofauti gani kati ya Mawimbi ya Mitambo na Mawimbi ya Kiumeme?
• Mawimbi ya sumakuumeme hayahitaji njia yoyote kusafiri ilhali mawimbi ya mitambo lazima yawe na njia ya kueneza.
• Nishati ya mawimbi ya sumakuumeme hupimwa, lakini nishati ya mawimbi ya mitambo ni endelevu.
• Nishati ya mawimbi ya mitambo inategemea amplitude ya wimbi, lakini nishati ya wimbi la sumakuumeme inategemea tu mzunguko.
• Mawimbi ya sumakuumeme yanaonyesha chembe kama tabia, lakini mawimbi ya mitambo hayaonyeshi tabia kama hiyo.
