1。波方程式の使用:
これは、波速度を計算する最も基本的な方法です。
* 速度(v)=周波数(f)x波長(λ)
* 周波数(f): 1秒あたりのポイントを通過する波の紋章の数(Hertz、Hzで測定)。
* 波長(λ): 2つの連続した紋章の間の距離(メートル、mで測定)。
2。直接測定:
動きの波を観察できる場合は、これらの方法を使用してその速度を直接測定できます。
* 波の移動のタイミング: 波の紋章が既知の距離を移動するのにかかる時間を測定します。
* 速度(v)=距離(d) /時間(t)
* ストロボスコープを使用: ストロボスコープは、特定の周波数で光を点滅させます。波が静止しているように見えるまでストロボの周波数を調整することにより、波の周波数を決定し、波の方程式を使用して速度を計算できます。
3。特定の波タイプ:
さまざまなタイプの波には、移動する媒体の特性に基づいて速度を計算するための特定の方程式があります。
* 音波: 空気中の音速は、室温で約343 m/sです。方程式を使用して計算できます。
* 速度(v)=√(γp/ρ)
*γ=ガスの断熱指数
* P =ガスの圧力
*ρ=ガスの密度
* 光波: 真空中の光の速度は、約299,792,458 m/sの一定です。 他の媒体の速度は少なく、方程式を使用して計算できます。
* 速度(v)=c / n
* c =真空中の光の速度
* n =培地の屈折率
例:
10 Hzの周波数と0.5メートルの波長を持つ文字列の波を観察するとしましょう。
* 速度(v)=周波数(f)x波長(λ)
* 速度(v)=10 Hz * 0.5 m =5 m/s
したがって、波の速度は毎秒5メートルです。
重要な考慮事項:
* 培地: 波の速度は、移動する媒体の特性に依存します。たとえば、音はガスよりも固体で速く移動します。
* 波のタイプ: 異なるタイプの波の速度は異なります。たとえば、光は音よりもはるかに速く移動します。
* 精度: 波の速度を決定するために使用される方法は、使用される機器と技術に応じて精度が異なります。
波の速度を決定するときは、常に特定の波の種類と培地の特性を考慮することを忘れないでください。