Ένα ηχητικό κύμα ταξιδεύει με ταχύτητα 339 m/s

Ένα κύμα είναι μια διαταραχή που ταξιδεύει από το ένα άκρο ενός μέσου στο άλλο. Μπορούμε να παρατηρήσουμε ένα κύμα του ωκεανού καθώς ταξιδεύει κατά μήκος του μέσου, που είναι το νερό του ωκεανού. Επιπλέον, η κορυφή του κύματος μπορεί να φανεί να ταξιδεύει από τη μια τοποθεσία στην άλλη για μια χρονική περίοδο.

Αυτή η κορυφή φαίνεται να εκτείνεται σε σημαντική απόσταση. Όπως όλοι γνωρίζουμε, η ταχύτητα ενός αντικειμένου σχετίζεται με το πόσο γρήγορα κινείται και δηλώνεται συνήθως ως η απόσταση που διανύθηκε ανά μονάδα χρόνου ταξιδιού.

Κύμα

Γενικά τα κύματα του ωκεανού ρέουν σε ένα μέσο και μπορούμε να παρακολουθήσουμε την κίνησή τους από το ένα μέρος στο άλλο. Όταν μια πηγή δονείται και διαταράσσει ένα σωματίδιο στο μέσο, ​​αυτό το κύμα είναι ορατό. Μπορεί επίσης να παρατηρηθεί στην περίπτωση των πιρουνιών συντονισμού ή των κυματισμών του νερού όταν πέφτει ένα σώμα, για παράδειγμα.

Η ανάκλαση των κυμάτων στο τέλος ενός μέσου είναι συχνή. Η συχνότητα ενός κύματος είναι ο αριθμός των κυμάτων που κινούνται σε ένα δευτερόλεπτο. Επιπλέον, η χρονική περίοδος υπολογίζεται ως το αντίστροφο της συχνότητας κύματος. Το μήκος κύματος ενός κύματος είναι η απόσταση μεταξύ των αντίστοιχων σημείων οποιωνδήποτε δύο διαδοχικών κυμάτων.

Ταχύτητα κύματος

Η απόσταση που διανύει ένα κύμα σε ένα συγκεκριμένο χρονικό διάστημα, όπως ο αριθμός των μέτρων που διανύει ανά δευτερόλεπτο, αναφέρεται ως ταχύτητα κύματος. Η εξίσωση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αναπαραστήσει την ταχύτητα κύματος (και την ταχύτητα γενικά) που είναι:

Speed=DistanceTime

Η συχνότητα και το μήκος κύματος σχετίζονται και τα δύο με την ταχύτητα κύματος. Η απόσταση μεταξύ δύο όμοιων σημείων σε παρακείμενα κύματα είναι γνωστή ως μήκος κύματος. Ο αριθμός των κυμάτων που περνούν ένα σταθερό σημείο σε ένα δεδομένο χρονικό διάστημα είναι γνωστός ως συχνότητα κύματος. Η εξίσωση που απεικονίζει τη σχέση μεταξύ των τριών μεταβλητών δίνεται από:

Ταχύτητα=Μήκος κύματος × Συχνότητα κύματος

Το μήκος κύματος καθορίζεται σε μέτρα και η συχνότητα μετριέται σε hertz (Hz) ή τον αριθμό των κυμάτων ανά δευτερόλεπτο, σε αυτήν την εξίσωση. Ως αποτέλεσμα, η ταχύτητα κύματος εκφράζεται σε μέτρα ανά δευτερόλεπτο που είναι η μονάδα ταχύτητας SI.

Η ταχύτητα κύματος είναι ένα χαρακτηριστικό κύματος που μπορεί να αναφέρεται στην απόλυτη τιμή ενός ή περισσότερων από τα ακόλουθα:

Ταχύτητα φάσης: Για μια δεδομένη συχνότητα, η ταχύτητα με την οποία διαδίδεται μια κυματική φάση.

Ταχύτητα ομάδας: Η ταχύτητα διάδοσης των ομάδων κυμάτων και, σε ορισμένες περιπτώσεις, η κυματική ενέργεια, η οποία διαφέρει από την ταχύτητα φάσης των κυμάτων διασποράς.

Ταχύτητα σήματος: Η ταχύτητα με την οποία ένα κύμα μεταφέρει πληροφορίες είναι γνωστή ως ταχύτητα σήματος και επίσης γνωστή ως ταχύτητα πληροφοριών.

Μπροστινή ταχύτητα: Ο ρυθμός με τον οποίο η πρώτη αύξηση του παλμού πάνω από το μηδέν κινείται προς τα εμπρός.

Συμπέρασμα

Σε αυτό το άρθρο μελετήσαμε τα κύματα, την ταχύτητα κυμάτων και μερικά άλλα σημαντικά θέματα. Η απόσταση που διανύει ένα κύμα σε ένα συγκεκριμένο χρονικό διάστημα, όπως ο αριθμός των μέτρων που διανύει ανά δευτερόλεπτο, αναφέρεται ως ταχύτητα κύματος.

Η εξίσωση Ταχύτητα =Μήκος κύματος x Συχνότητα συσχετίζει την ταχύτητα κύματος με το μήκος κύματος και τη συχνότητα. Όταν το μήκος κύματος και η συχνότητα είναι γνωστά, αυτή η εξίσωση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον υπολογισμό της ταχύτητας κύματος. Εάν η ταχύτητα και η άλλη τιμή είναι γνωστές, η εξίσωση για την ταχύτητα κύματος μπορεί να γραφτεί για επίλυση για το μήκος κύματος ή τη συχνότητα.

Η ταχύτητα των περισσότερων κυμάτων καθορίζεται από το μέσο ή την ύλη από την οποία περνούν. Τα κύματα ταξιδεύουν πιο γρήγορα μέσω των στερεών και τα πιο αργά μέσω των αερίων γενικά.