Ποια είναι η σχέση μεταξύ της ταχύτητας κύματος και του μήκους κύματος συχνότητας;
Η εξίσωση
Η βασική εξίσωση είναι:
* ταχύτητα (v) =συχνότητα (f) x μήκος κύματος (λ)
Επεξήγηση
* ταχύτητα (v): Αυτό αντιπροσωπεύει πόσο γρήγορα ένα κύμα ταξιδεύει μέσα από ένα μέσο. Συνήθως μετράται σε μέτρα ανά δευτερόλεπτο (m/s).
* Συχνότητα (f): Αυτό μετρά πόσους κύκλους κύματος περνούν ένα σταθερό σημείο ανά δευτερόλεπτο. Μετράται στο Hertz (Hz), όπου 1 Hz σημαίνει έναν κύκλο ανά δευτερόλεπτο.
* μήκος κύματος (λ): Αυτή είναι η απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών κορυφών ή κοιλών ενός κύματος. Μετρείται σε μέτρα (m).
Τι σημαίνει
Αυτή η εξίσωση μας λέει ότι:
* Η υψηλότερη συχνότητα σημαίνει μικρότερο μήκος κύματος: Εάν αυξήσετε τη συχνότητα ενός κύματος, το μήκος κύματος του γίνεται μικρότερο για να διατηρήσετε τη σταθερά ταχύτητα.
* Η χαμηλότερη συχνότητα σημαίνει μεγαλύτερο μήκος κύματος: Αντίθετα, εάν μειώσετε τη συχνότητα, το μήκος κύματος γίνεται μεγαλύτερο.
* σταθερή ταχύτητα: Για ένα δεδομένο μέσο, η ταχύτητα του κύματος παραμένει σταθερή. Αυτό σημαίνει ότι εάν αλλάξετε τη συχνότητα, το μήκος κύματος πρέπει να προσαρμοστεί για να διατηρήσει τη σταθερή ταχύτητα.
Παράδειγμα
Φανταστείτε ένα σχοινί δεμένο με μια θέση. Κουνάτε το σχοινί πάνω και προς τα κάτω δημιουργώντας κύματα.
* Ανακίνηση γρηγορότερα: Εάν κουνάτε το σχοινί γρηγορότερα, αυξάνετε τη συχνότητα. Αυτό σημαίνει ότι τα κύματα θα είναι πιο κοντά (μικρότερο μήκος κύματος), αλλά η ταχύτητα των κυμάτων κατά μήκος του σχοινιού παραμένει η ίδια.
* Ανακίνηση πιο αργή: Η ανακίνηση του σχοινιού βραδύτερα μειώνει τη συχνότητα, με αποτέλεσμα τα κύματα περαιτέρω (μεγαλύτερο μήκος κύματος). Και πάλι, η ταχύτητα των κυμάτων κατά μήκος του σχοινιού παραμένει σταθερή.
Σημαντική σημείωση:
Η ταχύτητα ενός κύματος καθορίζεται από τις ιδιότητες του μέσου που ταξιδεύει. Για παράδειγμα, τα ηχητικά κύματα ταξιδεύουν ταχύτερα σε στερεά από ό, τι σε υγρά ή αέρια. Ωστόσο, η σχέση μεταξύ συχνότητας, μήκους κύματος και ταχύτητας ισχύει πάντα.
