Ποια είναι η ταχύτητα του κύματος που καθορίζεται;
1. Ιδιότητες του μέσου:
* Πυκνότητα: Τα κύματα ταξιδεύουν ταχύτερα σε πυκνότερα μέσα. Για παράδειγμα, ο ήχος ταξιδεύει ταχύτερα σε στερεά από ό, τι στα υγρά και ταχύτερα σε υγρά από ό, τι στα αέρια.
* ελαστικότητα: Τα κύματα ταξιδεύουν γρηγορότερα σε πιο ελαστικά μέσα. Η ελαστικότητα είναι ένα μέτρο του πόσο εύκολα μπορεί να παραμορφωθεί ένα μέσο και στη συνέχεια να επιστρέψει στο αρχικό του σχήμα.
* Θερμοκρασία: Η ταχύτητα των ηχητικών κυμάτων αυξάνεται με τη θερμοκρασία. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα μόρια σε ένα θερμότερο μεσαίο μέσο κινούνται ταχύτερα και συγκρούονται συχνότερα, μεταδίδοντας την ενέργεια κύματος πιο αποτελεσματικά.
2. Τύπος κύματος:
* εγκάρσια κύματα: Η ταχύτητα ενός εγκάρσιου κύματος (όπως ένα κύμα σε μια συμβολοσειρά) εξαρτάται από την τάση στη συμβολοσειρά και τη μάζα ανά μονάδα μήκους της συμβολοσειράς.
* Διαχρονικά κύματα: Η ταχύτητα ενός διαμήκους κύματος (όπως ο ήχος) εξαρτάται από την ελαστικότητα και την πυκνότητα του μέσου.
Ο τύπος για την ταχύτητα κύματος:
Γενικά, η ταχύτητα ενός κύματος (V) μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:
v =fλ
όπου:
* V είναι η ταχύτητα κύματος
* f είναι η συχνότητα του κύματος (αριθμός κυμάτων που περνούν ένα σημείο ανά δευτερόλεπτο)
* λ είναι το μήκος κύματος του κύματος (απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών κορυφών ή κοιλών)
Παραδείγματα:
* Κύματα ήχου: Η ταχύτητα του ήχου στον αέρα σε θερμοκρασία δωματίου είναι περίπου 343 μέτρα ανά δευτερόλεπτο. Αυτή η ταχύτητα επηρεάζεται από τη θερμοκρασία, την υγρασία και το υψόμετρο.
* Φωταρά κύματα: Η ταχύτητα του φωτός σε ένα κενό είναι μια σταθερά, περίπου 299.792.458 μέτρα ανά δευτερόλεπτο. Αυτή η ταχύτητα επηρεάζεται από το μέσο μέσω του οποίου το φως ταξιδεύει. Για παράδειγμα, το φως ταξιδεύει πιο αργά στο νερό από ό, τι στον αέρα.
Σημείωση: Η ταχύτητα ενός κύματος είναι ανεξάρτητη από το εύρος του κύματος. Ένα κύμα με μεγαλύτερο εύρος θα έχει μεγαλύτερη ενέργεια, αλλά θα ταξιδέψει με την ίδια ταχύτητα με ένα κύμα με μικρότερο εύρος.
