Hvordan er bølge og hastighed relateret?

forståelse af det grundlæggende

* bølge: En forstyrrelse, der bevæger sig gennem et medium eller rum, overfører energi uden at overføre sagen. Tænk på krusninger på en dam eller lydbølger i luften.

* hastighed: Den hastighed, hvormed en bølge bevæger sig. Det fortæller os, hvor hurtigt forstyrrelsen bevæger sig fra et punkt til et andet.

nøgleforhold

Forholdet mellem bølge og hastighed afhænger af bølgetypen:

* tværgående bølger: Bølger, der svinger vinkelret på retningen af ​​bølgetrejser (f.eks. Lysbølger, bølger på en streng). Hastigheden af ​​en tværgående bølge bestemmes af spændingen I mediet (hvor stram strengen er) og masse pr. Enhedslængde af mediet.

* langsgående bølger: Bølger, der svinger parallelt med retningen af ​​bølgetrejser (f.eks. Lydbølger). Hastigheden af ​​en langsgående bølge bestemmes af elastiske egenskaber og densitet af mediet.

Matematisk forhold

Hastigheden (hastighed) af en bølge er ofte beskrevet af følgende ligning:

v =fλ

hvor:

* v: hastighed af bølgen

* f: Hyppigheden af ​​bølgen (hvor mange bølgecyklusser passerer et punkt pr. Sekund)

* λ: Bølgens bølgelængde (afstand mellem to på hinanden følgende kamre eller trug)

i enklere termer:

* Højere frekvens betyder hurtigere bølger: Hvis bølgecyklusserne forekommer hyppigere, bevæger bølgen sig hurtigere.

* længere bølgelængde betyder hurtigere bølger: Hvis afstanden mellem crests er større, bevæger bølgen sig hurtigere.

Eksempler

* lyd i luft: Lydens hastighed bestemmes af temperaturen og luftens egenskaber. Højere temperaturer fører til hurtigere lydbølger.

* lys i et vakuum: Lysets hastighed er en konstant værdi (ca. 299.792.458 meter i sekundet) og påvirkes ikke af det medium, gennem hvilket det rejser.

Kortfattet

Forholdet mellem bølge og hastighed er grundlæggende for at forstå, hvordan bølger rejser og interagerer. Hastigheden af ​​en bølge afhænger af den specifikke bølgetype og egenskaberne ved mediet, gennem hvilken den bevæger sig.