Vågrörelser 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, i tekniska termer, är en störning i ett medium som sprider sig från en plats till en annan via svängningar (fram och tillbaka rörelser) i det mediet. Enkelt uttryckt,det är en vibration som bärs av materien genom tid och rum.
En viktig egenskap hos en våg är att denöverför energimen spelar ingen roll. En våg börjar med en energivinst någonstans i ett medium, till exempel en hand som trycker på en damms yta. När varje partikel i ett material får energi från det första trycket - i detta exempel, vattenmolekylerna - stöter det på partiklarna bredvid det, som stöter på de nästa och så vidare.
Vattenmolekylerna ordnade inte alla om till nya platser i dammen; de kastade bara fram och tillbaka mot varandra hur människor som står axel mot axel i en folkmassa kan ricochet på plats efter att någon vid kanten faller in i dem.
Vågor finns i två typer:
Tvärgående vågorbildas av materia som svänger i rät vinkel mot energirörelsens riktning. Till exempel, någon som pumpar änden av ett hopprep som är fäst vid en vägg rör med sig bitarna av mediet ( rep) vertikalt medan energin färdas horisontellt längs repet till väggen tills hela repet är rör på sig.
Längsgående vågorbildas av materia som svänger i samma riktning som den energi den bär. De tidigare exemplen på krusningar i en pool eller genom en folkmassa som har störts i ena änden är båda längsgående.
Grundläggande egenskaper hos vågor
De mest grundläggande vågegenskaperna är våglängd, amplitud, frekvens och period.
Ettvåglängddefinieras som avståndet mellan vilken punkt som helst på en vågtill exakt samma punkt vid nästa våg.Till exempel kan en våglängd mätas från toppen eller toppen av en våg i havet till toppen av nästa våg. Våglängden betecknas med den små bokstaven lambda (λ) och använder SI-enhetens längd, meter (m).
Deamplitudav vågen,A, är ett mått på den maximala förskjutningen av varje materia i mediet från är jämvikt (eller viloläge). Så för en sinuskurvformad våg som går upp och ner runt x-axeln har amplituden densamma storlek som den högsta eller lägsta positionen. Som ett mått på förskjutning mäts också amplituden i meter (m).
Defrekvensav en våg,f, är ett mått på hur många vågor som passerar eller hur många svängningar som inträffar på en sekund. SI-enhetens frekvens är hertz (Hz). Till exempel, ett barn på en gunga oscillerar fram och tillbaka runt gungans viloläge, vilket gör en komplett fram och tillbaka var tredje sekund. Det betyder att hon går igenomen tredjedel av en fullvåg (svängning) varje sekund, så hennes frekvens skulle vara 1/3 Hz.
Deperiodav en våg,T, är det inversa av frekvensen; istället för hur många vågor per sekund, mäter det tiden för en fullvåg eller svängning att inträffa. Således mäts det i SI-tidsenheten, sekunderna. För samma barn på gungan är hennes vågperiod tre sekunder. (Observera att tre är det inversa av en tredjedel.)
En vågs hastighet
Våghastighet (v) är den hastighet med vilken en störning går från en plats till en annan. En våg rör sig med en hastighet (i meter per sekund, m / s) lika med produkten av frekvens och våglängd. Vågekvationen är därför:
v = \ lambda f