Hvilke ligninger fortæller os, hvor hurtigt en bølge bevæger sig?

1. Generel bølge ligning:

* v =fλ

* v: Bølgehastighed (m/s)

* f: Frekvens (Hz)

* λ: Bølgelængde (M)

Denne ligning fortæller os, at hastigheden på en bølge er direkte proportional med dens frekvens og bølgelængde.

2. Specifikke bølgetyper:

* tværgående bølger på en streng:

* v =√ (t/μ)

* t: Spænding i strengen (n)

* μ: Lineær massetæthed (masse pr. Enhedslængde) af strengen (kg/m)

* lydbølger i luft:

* v =√ (γp/ρ)

* γ: Adiabatisk indeks (forholdet mellem specifikke varme) for luft (ca. 1,4)

* p: Luftens tryk (PA)

* ρ: Luftens densitet (kg/m³)

* lysbølger (elektromagnetiske bølger) i et vakuum:

* v =c

* C: Lysets hastighed i vakuum (ca. 299.792.458 m/s)

Vigtige punkter:

* Medium afhængighed: Hastigheden af ​​en bølge bestemmes af egenskaberne ved det medium, den bevæger sig igennem. For eksempel rejser lyd hurtigere i faste stoffer end i væsker og hurtigere i væsker end i gasser.

* frekvens og bølgelængde: Forholdet mellem frekvens og bølgelængde er altid v =fλ , men de faktiske værdier for F og λ kan ændres afhængigt af mediet.

Eksempel:

Lad os sige, at du har en bølge, der kører på en streng med en spænding på 100 N og en lineær massetæthed på 0,05 kg/m. Brug af ligningen til tværgående bølger på en streng:

* V =√ (100 N/0,05 kg/m) =√2000 m²/s² =44,7 m/s

Dette betyder, at bølgen kører med 44,7 meter i sekundet på den streng.