Γιατί η ενέργεια που πραγματοποιείται από ένα κύμα εξαρτάται από το εύρος του;

Η ενέργεια που μεταφέρεται από ένα κύμα είναι άμεσα ανάλογη προς το τετράγωνο του εύρους του. Εδώ είναι γιατί:

* Ενεργοποίηση και μετατόπιση κύματος: Τα κύματα μεταφέρονται ενέργεια προκαλώντας τα σωματίδια στο μέσο να ταλαντεύονται (μετακινούνται μπροστά και πίσω). Όσο περισσότερο ένα σωματίδιο μετατοπίζεται από τη θέση ισορροπίας του, τόσο περισσότερη ενέργεια διαθέτει.

* πλάτος ως μετατόπιση: Το πλάτος ενός κύματος αντιπροσωπεύει τη μέγιστη μετατόπιση ενός σωματιδίου από τη θέση ισορροπίας του. Ένα μεγαλύτερο πλάτος σημαίνει ότι τα σωματίδια μετατοπίζονται περαιτέρω.

* Κινητική και δυνητική ενέργεια: Καθώς τα σωματίδια ταλαντεύονται, έχουν τόσο κινητική ενέργεια (λόγω της κίνησης τους) όσο και δυνητική ενέργεια (λόγω της θέσης τους σε σχέση με την ισορροπία).

* Ενέργεια ανάλογα με την μετατόπιση τετράγωνο: Τόσο η κινητική όσο και η δυνητική ενέργεια είναι ανάλογες με το τετράγωνο της μετατόπισης. Ένα σωματίδιο που εκτοπίζεται δύο φορές περισσότερο έχει τέσσερις φορές την ενέργεια.

Συνοπτικά:

* μεγαλύτερο πλάτος =μεγαλύτερη μετατόπιση.

* μεγαλύτερη μετατόπιση =υψηλότερη κινητική και δυνητική ενέργεια.

* Επομένως, μεγαλύτερο πλάτος =υψηλότερη ενέργεια που μεταφέρεται από το κύμα.

Παράδειγμα:

Φανταστείτε ένα σχοινί δεμένο με έναν τοίχο. Εάν το δώσετε μια μικρή κίνηση, το κύμα ταξιδεύει με ένα μικρό εύρος και φέρει μικρή ενέργεια. Εάν δώσετε στο σχοινί ένα ισχυρό yank, δημιουργείτε ένα μεγάλο κύμα πλάτους, το οποίο φέρει πολύ περισσότερη ενέργεια, ίσως αρκετή για να χτυπήσει κάτι.