Vågrörelse finns överallt på jorden och i universum. Typer av vågor inkluderar ljudvågor, vattenvågor, vågor på en snöre och elektromagnetiska vågor, för att nämna några.
Vad är en våg?
En våg, tekniskt sett, är en störning i ett medium som sprider sig från en plats till en annan via svängningar (fram och tillbaka rörelser) i det mediet. Mer enkelt sagt, det är en vibration som transporteras av materia genom tid och rum.
En viktig egenskap hos en våg är att den överför energi men inte materia. En våg börjar med en energiökning någonstans i ett medium, till exempel en hand som trycker på ytan av ett damm. Eftersom varje partikel i ett material får energi från det första trycket - i det här exemplet, vattenmolekylerna - stöter det i partiklarna bredvid, som stöter på de nästa och så vidare.
Vattenmolekylerna gjorde inte ' t alla ordna om till nya platser i dammet; de skvattade bara fram och tillbaka mot varandra på samma sätt som människor som står axel-mot-axel i en folkmassa kanske ryker på plats efter att någon i kanten faller in i dem.
Vågor finns i två typer:
Transversala vågor bildas av materia som svänger i rät vinkel mot energiens rörelse. Till exempel, någon som pumpar änden på ett hopprep fixerat på en vägg flyttar bitarna av mediet (repet) vertikalt medan energin rör sig horisontellt längs repet till väggen tills hela repet rör sig. Longitudinella vågor bildas av materia som svänger i samma riktning som den energi som den bär. De tidigare exemplen på krusningar i en pool eller genom en mängd som har störts i ena änden är båda längsgående. De mest grundläggande vågegenskaperna är våglängd, amplitud, frekvens och period . En våglängd amplituden Frekvensen perioden av en våg, T Wave speed ( v v \u003d λ × f
Basegenskaper för vågor
definieras som avståndet mellan någon punkt på en våg till exakt samma punkt på nästa våg .
Till exempel kan en våglängd mätas från toppen av en våg i havet till toppen av nästa våg. Våglängden betecknas med den små grekiska bokstaven lambda ( λ
) och använder SI-enheten för längd, meter (m).
av vågen, < em> A
, är ett mått på den maximala förskjutningen av alla ämnen i mediet från är jämvikt (eller viloläge). Så för en sinuskurvformad våg som går upp och ner runt x-axeln har amplituden samma storlek som det högsta eller lägsta läget. Som ett mått på förskjutning mäts amplituden också i meter (m).
av en våg, f
, är ett mått på hur många vågor som passerar av, eller hur många svängningar som inträffar, på en sekund. SI-frekvensenheten är hertz (Hz). Till exempel svänger ett barn på en gunga fram och tillbaka runt gungens viloläge, vilket gör en komplett tur fram och tillbaka var tredje sekund. Det betyder att hon går igenom en tredjedel av en hel våg (oscillation) varje sekund, så hennes frekvens skulle vara 1/3 Hz.
, är frekvensens omvända; istället för hur många vågor per sekund, mäter den tiden för en hel våg eller svängning ska inträffa. Således mäts det i SI-enheten för tid, sekunder (s). För samma barn på gungan är hennes vågperiod tre sekunder. (Observera att tre är den omvända av en tredjedel.)
Speed of a Wave
) är den hastighet med vilken en störning reser från en plats till en annan . En våg går med en hastighet (i meter per sekund, m /s) lika med produkten med frekvens och våglängd. Vågekvationen är därför:
