Брзина простирања таласа може се одредити помоћу опште формуле:
Опис формуле:
v = брзина простирања таласа (јединице су метри/секунда)
Т = период таласа = време потребно да талас пређе једну таласну дужину (јединице су секунде)
f = фреквенција = број таласних дужина које пролазе исту тачку током једне секунде (јединица је 1 / секунда = херц)
ламбда = таласна дужина (јединице су метри)
Одакле долази горња формула? Вероватно се сећате формуле за брзину v = s / t, где је v = брзина, s = пређена удаљеност и t = временски интервал. Ово је формула за брзину објекта, како је проучавано у теми линеарног кретања.
Ако се прилагоди кретању таласа, пређена удаљеност је идентична таласној дужини, временски интервал је идентичан периоду (T = 1/f) или фреквенцији (f = 1/T).
Брзина ширења таласа на конопцу
Таласи који се шире по жицама или конопцима су трансверзални таласи, израчунати помоћу формуле:
Опис формуле:
v = брзина таласа на ужету (јединице су метри/секунда)
F = сила затезања ужета (јединице kg m/s2 (познат и као Њутн)
Myu = масена густина жице = маса по јединици дужине жице (јединице су килограми/метри)
На основу горње формуле, закључује се да брзина таласа на ужету зависи од силе затезања ужета и масе по јединици дужине ужета. Како се добија ова формула може се научити извођењем формуле. брзина ширења таласа на ужету.
Брзина звучних таласа
Звучни таласи су лонгитудинални таласи који се простиру кроз различите средине. Постоји много средина кроз које звучни таласи могу да путују, укључујући ваздух, воду, зидове итд. Брзина простирања звучних таласа зависи од својстава средине кроз коју путују, баш као што брзина простирања попречних таласа у ужету зависи од својстава ужета.
Ако звучни таласи путују кроз флуид као што је ваздух или вода, брзина звука се израчунава помоћу формуле
Опис формуле:
v = брзина звучних таласа
B = модул стишљивости
rho = густина
Ако се звучни талас шири кроз дугачак, чврст штап, брзина звука се израчунава помоћу формуле
Опис формуле:
Y = Јангов модул
Брзина електромагнетних таласа
Брзина електромагнетних таласа (брзина светлосних таласа) је 3,00 x 108 Госпођа.
Брзина простирања таласа на жици
Фактори који утичу на брзину трансверзалних таласа у струнама
Брзина механичког таласа зависи само од својстава средине кроз коју се креће. Брзина морских таласа зависи од природе мора, брзина звучних таласа зависи од природе ваздуха кроз који пролазе. Слично томе, брзина таласа у струни зависи од својстава струне. Да бисмо ово разјаснили, прво урадите експерименти који истражују факторе који утичу на брзину таласа на струнама.
На основу спроведених експеримената закључено је да брзина таласа на жици зависи од силе затезања на жици и масе по јединици дужине жице. Што је сила затезања већа (што је жица затегнутија), талас се брже креће. Обрнуто, што је већа маса жице, талас се спорије креће.
Извођење формуле за брзину трансверзалних таласа у струнама
Извођење формуле за брзину таласа на струнама је математички доказ фактора који утичу на брзину простирања таласа на струнама.
Размотримо врх таласа или импулса који се креће удесно кроз жицу (горња слика). Слика импулса је увећана, праћена сликом силе затезања жице F која делује на жицу кроз коју пролази врх таласа (доња слика).
Свака сила затезања жице (F) је описана у хоризонталном правцу (Fx) и вертикалном правцу (Fy). Обе силе Fx имају исту величину и супротне смерове, тако да се међусобно поништавају. Уместо тога, постоје две F силеy према центру круга.
Величина сваке силе у вертикалном правцу (Fy):
Резултантна сила према центру круга
Масовни састанак са гудачким говорницима
Њутнов други закон кретања за равномерно кружно кретање
Опис формуле:
v = брзина таласа на жици (m/s)
F = сила затезања жице (Њутн)
myu = масена густина жице = маса по јединици дужине жице (kg/m)
На основу горње једначине, може се закључити да је брзина таласа пропорционална затегнутости жице и обрнуто пропорционална маси по јединици дужине жице. Стога, што је жица затегнутија, талас је бржи, а што је маса жице већа, талас је спорији.
