De golfpropagaasjesnelheid kin bepaald wurde mei de algemiene formule:
Formulebeskriuwing:
v = golfpropagaasjesnelheid (ienheden binne meter/sekonde)
T = golfperioade = de tiid dy't in golf nedich hat om ien golflingte ôf te lizzen (ienheden binne sekonden)
f = frekwinsje = it oantal golflingten dat yn ien sekonde itselde punt passearret (de ienheid is 1 / sekonde = hertz)
lambda = golflingte (ienheden binne meters)
Wêr komt de boppesteande formule wei? Jo ûnthâlde wierskynlik de snelheidsformule v = s / t, wêrby't v = snelheid, s = ôflizzende ôfstân, en t = tiidsynterval. Dit is de formule foar de snelheid fan in objekt, lykas bestudearre yn it ûnderwerp lineêre beweging.
As oanpast oan de beweging fan in weach, is de ôfleine ôfstân identyk oan de golflingte, it tiidsynterval is identyk oan de perioade (T = 1/f) of frekwinsje (f = 1/T).
Golfpropagaasjesnelheid op in tou
Weagen dy't har fuortplantsje op snaren of touwen binne transversale weagen, berekkene mei de formule:
Formulebeskriuwing:
v = golfsnelheid op it tou (ienheden binne meter/sekonde)
F = touspanningskrêft (ienheden kg m/s2 (ek wol bekend as Newton)
Myu = massadichtheid fan 'e snaar = massa per ienheidslingte fan 'e snaar (ienheden binne kilogram/meter)
Op basis fan 'e boppesteande formule wurdt konkludearre dat de golfsnelheid op in tou ôfhinklik is fan 'e spanningskrêft fan it tou en de massa per lingte-ienheid fan it tou. Hoe't dizze formule krigen wurdt, kin leard wurde yn 'e ôflieding fan' e formule. golfpropagaasjesnelheid op in tou.
Snelheid fan lûdsweagen
Lûdsweagen binne longitudinale weagen dy't har troch ferskate media fersprate. Der binne in soad media wêrmei't lûdsweagen reizgje kinne, ynklusyf loft, wetter, muorren, ensfh. De ferspriedingssnelheid fan lûdsweagen hinget ôf fan 'e eigenskippen fan it medium wêr't se troch reizgje, krekt sa't de ferspriedingssnelheid fan transversale weagen yn in tou ôfhinklik is fan 'e eigenskippen fan it tou.
As lûdsweagen troch in floeistof lykas loft of wetter reizgje, wurdt de lûdssnelheid berekkene mei de formule
Formulebeskriuwing:
v = snelheid fan lûdsweagen
B = bulkmodulus
rho = tichtheid
As in lûdsweach him troch in lange, solide stêf ferspriedt, wurdt de lûdssnelheid berekkene mei de formule
Formulebeskriuwing:
Y = Young's modulus
Snelheid fan elektromagnetyske weagen
De snelheid fan elektromagnetyske weagen (de snelheid fan ljochtweagen) is 3,00 x 108 m/s.
Golfpropagaasjesnelheid op in string
Faktoaren dy't ynfloed hawwe op de snelheid fan transversale weagen yn snaren
De snelheid fan in meganyske weach hinget allinnich ôf fan 'e eigenskippen fan it medium dêr't er trochhinne reizget. De snelheid fan seeweagen hinget ôf fan 'e aard fan 'e see, de snelheid fan lûdweagen hinget ôf fan 'e aard fan 'e loft dêr't se trochhinne geane. Likegoed hinget de snelheid fan weagen yn in snaar ôf fan 'e eigenskippen fan 'e snaar. Om dit te ferdúdlikjen, fier earst in eksperimint út om de faktoaren te ûndersykjen dy't de snelheid fan weagen yn in snaar beynfloedzje.
Op basis fan 'e útfierde eksperiminten waard konkludearre dat de snelheid fan in weach op in snaar ôfhinklik is fan 'e spanningskrêft op 'e snaar en de massa per lingte-ienheid fan 'e snaar. Hoe grutter de spanningskrêft (hoe strakker de snaar), hoe rapper de weach beweecht. Omkeard, hoe grutter de massa fan 'e snaar, hoe stadiger de weach beweecht.
Oflieding fan 'e formule foar de snelheid fan transversale weagen yn snaren
De ôflieding fan 'e formule foar weachsnelheid op snaren is in wiskundich bewiis fan 'e faktoaren dy't ynfloed hawwe op 'e snelheid fan weachfoartplanting op snaren.
Beskôgje in top fan in weach of puls dy't nei rjochts beweecht troch in snaar (boppeste ôfbylding). It byld fan 'e puls wurdt fergrutte, begelaat troch in byld fan 'e snaarspanning F dy't wurket op 'e snaar dêr't de weachpiek trochhinne giet (ûnderste ôfbylding).
Elke snaarspanningskrêft (F) wurdt beskreaun yn 'e horizontale rjochting (Fx) en fertikale rjochting (FyBeide krêften Fx hawwe deselde grutte en tsjinoerstelde rjochtingen, sadat se inoar útskeakelje. Ynstee dêrfan binne d'r twa F-krêfteny nei it sintrum fan 'e sirkel ta.
De grutte fan elke krêft yn 'e fertikale rjochting (Fy):
Resultearjende krêft nei it sintrum fan 'e sirkel
Massagearkomste fan Strings
Newton syn twadde bewegingswet foar unifoarme sirkelfoarmige beweging
Formulebeskriuwing:
v = snelheid fan 'e weach op 'e snaar (m/s)
F = snaarspanningskrêft (Newton)
myu = massadichtheid fan 'e snaar = massa per ienheid lingte fan 'e snaar (kg/m²)
Op basis fan 'e boppesteande fergeliking kin konkludearre wurde dat de weachsnelheid evenredich is mei de spanning op 'e snaar en omgekeerd evenredich mei de massa per lingte-ienheid fan 'e snaar. Dêrom, hoe strakker de snaar, hoe rapper de weach, en hoe grutter de massa fan 'e snaar, hoe stadiger de weach.
