Vlastnosti vĺn
Vlastnosti vĺn
Existuje veľa vlastností, ktoré vedci používajú na popis vĺn. Zahŕňajú amplitúdu, frekvenciu, periódu, vlnovú dĺžku, rýchlosť a fázu. Každá z týchto vlastností je podrobnejšie popísaná nižšie.
Vytvorenie grafu vlny Pri kreslení vlny alebo pri pohľade na vlnu na grafe vykreslíme vlnu ako momentku. Vertikálna os je amplitúda vlny, zatiaľ čo horizontálna os môže byť vzdialenosť alebo čas.
Na tomto obrázku vidíte, že najvyšší bod na grafe vlny sa nazýva hrebeň a najnižší bod sa nazýva žľab. Čiara vedená stredom vlny je pokojová poloha média, ak neprechádzala žiadna vlna.
Z grafu môžeme určiť množstvo vlnových vlastností.
Amplitúda Amplitúda vlny je mierou posunu vlny od jej pokojovej polohy. Amplitúda je uvedená v grafe nižšie.
Amplitúda sa všeobecne počíta z grafu vlny a zmeraním výšky vlny z pokojovej polohy.
Amplitúda je mierou sily alebo intenzity vlny. Napríklad pri pohľade na zvukovú vlnu bude amplitúda merať hlasitosť zvuku. Energia vlny sa tiež mení priamo úmerne s amplitúdou vlny.
Vlnová dĺžka Vlnová dĺžka vlny je vzdialenosť medzi dvoma zodpovedajúcimi bodmi v cykloch vlny typu back-to-back. Toto je možné merať medzi dvoma vrcholmi vlny alebo dvoma žľabmi vlny. Vlnová dĺžka je vo fyzike obvykle predstavovaná gréckym písmenom lambda (λ).
Frekvencia a obdobie Frekvencia vlny je počet opakovaní vlny za sekundu. Frekvencia sa meria v Hz alebo cyklov za sekundu. Frekvencia je často predstavovaná malým písmenom „f“.
Perióda vlny je čas medzi vrcholmi vlny. Perióda sa meria v časových jednotkách, napríklad v sekundách. Obdobie je obvykle reprezentované veľkým písmenom „T.“
Obdobie a frekvencia navzájom úzko súvisia. Perióda sa rovná 1 na frekvencii a frekvencia sa rovná jednej v perióde. Vzájomne si vzájomne pôsobia, ako je uvedené v nasledujúcich vzorcoch.
perióda = 1 / frekvencia
alebo
T = 1 / f
frekvencia = 1 / perióda
alebo
f = 1 / T.
Rýchlosť alebo rýchlosť vlny Ďalšou dôležitou vlastnosťou vlny je rýchlosť šírenia. Takto rýchlo sa pohybuje porucha vlny. Rýchlosť mechanických vĺn závisí od média, ktorým vlna prechádza. Napríklad zvuk bude vo vode cestovať inou rýchlosťou ako vo vzduchu.
Rýchlosť vlny je zvyčajne reprezentovaná písmenom „v.“ Rýchlosť sa dá vypočítať vynásobením frekvencie vlnovou dĺžkou.
rýchlosť = frekvencia * vlnová dĺžka
alebo
v = f * λ