Ang bilis ng paglaganap ng alon ay maaaring matukoy gamit ang pangkalahatang pormula:
Paglalarawan ng pormula:
v = bilis ng paglaganap ng alon (ang mga yunit ay metro/segundo)
T = wave period = ang oras na kinakailangan para maglakbay ang isang alon sa isang wavelength (mga yunit ay segundo)
f = frequency = ang bilang ng mga wavelength na dumadaan sa parehong punto sa loob ng isang segundo (ang yunit ay 1 / segundo = hertz)
lambda = wavelength (ang mga yunit ay metro)
Saan nagmula ang pormula sa itaas? Malamang natatandaan mo ang pormula ng belosidad na v = s / t, kung saan ang v = belosidad, s = distansyang nilakbay, at t = agwat ng oras. Ito ang pormula para sa belosidad ng isang bagay, gaya ng pinag-aralan sa paksang linear motion.
Kung iaakma sa galaw ng isang alon, ang distansyang nilakbay ay kapareho ng wavelength, ang agwat ng oras ay kapareho ng period (T = 1/f) o frequency (f = 1/T).
Bilis ng paglaganap ng alon sa isang lubid
Ang mga alon na lumalaganap sa mga kuwerdas o lubid ay mga transverse wave, na kinakalkula gamit ang pormula:
Paglalarawan ng pormula:
v = bilis ng alon sa lubid (ang mga yunit ay metro/segundo)
F = puwersa ng tensyon ng lubid (mga yunit kg m/s2 (kilala rin bilang Newton)
Myu = densidad ng masa ng tali = masa bawat yunit ng haba ng tali (mga yunit ay kilo/metro)
Batay sa pormula sa itaas, napagpasyahan na ang bilis ng alon sa isang lubid ay nakadepende sa puwersa ng tensyon ng lubid at sa masa kada yunit ng haba ng lubid. Kung paano nakukuha ang pormulang ito ay matututunan sa paghalaw ng pormula. bilis ng paglaganap ng alon sa isang lubid.
Bilis ng mga alon ng tunog
Ang mga sound wave ay mga longitudinal wave na kumakalat sa iba't ibang midyum. Maraming midyum kung saan maaaring maglakbay ang mga sound wave, kabilang ang hangin, tubig, mga dingding, atbp. Ang bilis ng pagkalat ng mga sound wave ay nakadepende sa mga katangian ng midyum kung saan sila naglalakbay, tulad ng bilis ng pagkalat ng mga transverse wave sa isang lubid na nakadepende sa mga katangian ng lubid.
Kung ang mga sound wave ay naglalakbay sa isang pluido tulad ng hangin o tubig, ang bilis ng tunog ay kinakalkula gamit ang pormula
Paglalarawan ng pormula:
v = bilis ng mga alon ng tunog
B = modulus ng bulk
rho = densidad
Kung ang isang sound wave ay lumalaganap sa isang mahaba at matibay na baras, ang bilis ng tunog ay kinakalkula gamit ang pormula
Paglalarawan ng pormula:
Y = Modulus ni Young
Bilis ng mga electromagnetic wave
Ang bilis ng mga electromagnetic wave (ang bilis ng mga light wave) ay 3,00 x 108 MS.
Bilis ng paglaganap ng alon sa isang string
Mga salik na nakakaimpluwensya sa bilis ng mga transverse wave sa mga string
Ang bilis ng isang mekanikal na alon ay nakasalalay lamang sa mga katangian ng midyum na dinadaanan nito. Ang bilis ng mga alon sa dagat ay nakasalalay sa katangian ng dagat, ang bilis ng mga alon ng tunog ay nakasalalay sa katangian ng hangin na dinadaanan ng mga ito. Gayundin, ang bilis ng mga alon sa isang tali ay nakasalalay sa mga katangian ng tali. Upang linawin ito, magsagawa muna ng isang eksperimento upang siyasatin ang mga salik na nakakaimpluwensya sa bilis ng mga alon sa isang tali.
Batay sa mga eksperimentong isinagawa, napagpasyahan na ang bilis ng isang alon sa isang tali ay nakadepende sa puwersa ng tensyon sa tali at sa masa kada yunit ng haba ng tali. Kung mas malaki ang puwersa ng tensyon (mas mahigpit ang tali), mas mabilis ang galaw ng alon. Sa kabaligtaran, kung mas malaki ang masa ng tali, mas mabagal ang galaw ng alon.
Pagkuha ng pormula para sa bilis ng mga transverse wave sa mga string
Ang paghalaw ng pormula para sa bilis ng alon sa mga kuwerdas ay isang matematikal na patunay ng mga salik na nakakaimpluwensya sa bilis ng paglaganap ng alon sa mga kuwerdas.
Isaalang-alang ang isang taluktok ng isang alon o pulso na gumagalaw pakanan sa isang tali (larawan sa itaas). Ang imahe ng pulso ay pinalaki, na sinasamahan ng isang imahe ng puwersa ng tensyon ng tali na F na kumikilos sa tali kung saan dumadaan ang taluktok ng alon (larawan sa ibaba).
Ang bawat puwersa ng tensyon ng tali (F) ay inilalarawan sa pahalang na direksyon (Fx) at patayong direksyon (Fy). Parehong puwersa Fx ay may parehong magnitude at magkasalungat na direksyon kaya kinakansela nila ang isa't isa. Sa halip ay mayroong dalawang puwersang Fy patungo sa gitna ng bilog.
Ang magnitude ng bawat puwersa sa patayong direksyon (Fy):
Nagresultang puwersa patungo sa gitna ng bilog
Pagpupulong ng masa na may string
Ang ikalawang batas ng galaw ni Newton para sa pare-parehong pabilog na galaw
Paglalarawan ng pormula:
v = bilis ng alon sa tali (m/s)
F = puwersa ng tensyon ng tali (Newton)
myu = densidad ng masa ng tali = masa bawat yunit ng haba ng tali (kg/m)
Batay sa ekwasyon sa itaas, mahihinuha na ang bilis ng alon ay proporsyonal sa tensyon sa tali at kabaligtaran na proporsyonal sa masa bawat yunit ng haba ng tali. Samakatuwid, mas mahigpit ang tali, mas mabilis ang alon, at mas malaki ang masa ng tali, mas mabagal ang alon.
