Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Energi

Hvorfor afhænger den energi, der udføres af en bølge, af den amplitude?

Energien, der bæres af en bølge, er direkte proportional med kvadratet af dens amplitude. Her er hvorfor:

* bølgeenergi og forskydning: Bølger overfører energi ved at forårsage partikler i mediet til at svinge (bevæge sig frem og tilbage). Jo længere en partikel forskydes fra dens ligevægtsposition, jo mere energi besidder den.

* amplitude som forskydning: Amplituden af ​​en bølge repræsenterer den maksimale forskydning af en partikel fra dens ligevægtsposition. En større amplitude betyder, at partikler forskydes yderligere.

* kinetisk og potentiel energi: Når partikler svinger, har de både kinetisk energi (på grund af deres bevægelse) og potentiel energi (på grund af deres position i forhold til ligevægten).

* Energi, der er proportional med forskydning af kvadrat: Både kinetisk og potentiel energi er proportional med kvadratet for forskydningen. En partikel, der er fordrevet dobbelt så langt, har fire gange energien.

Kortfattet:

* større amplitude =større forskydning.

* større forskydning =højere kinetisk og potentiel energi.

* Derfor større amplitude =højere energi båret af bølgen.

Eksempel:

Forestil dig et reb bundet til en væg. Hvis du giver det en lille flick, bevæger bølgen sig med en lille amplitude, og den bærer lidt energi. Hvis du giver rebet en stærk yank, skaber du en stor amplitudebølge, der bærer meget mere energi, måske nok til at slå noget over.