In diesem Artikel wird erklärt, wie hoch die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Welle in der Physik ist. Außerdem wird gezeigt, wie man die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Welle berechnet und schließlich kann man die Ausbreitungsgeschwindigkeit jeder Welle mit einem Online-Rechner ermitteln.
Was ist Ausbreitungsgeschwindigkeit?
Die Ausbreitungsgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, mit der sich eine Welle ausbreitet, d. h. die Ausbreitungsgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, mit der sich eine Welle vorwärts bewegt. Somit ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Welle das Verhältnis zwischen dem Raum, den sie durchquert, und der Zeit, die sie für ihre Ausbreitung benötigt.
Beispielsweise beträgt die Schallgeschwindigkeit in der Luft etwa 340 m/s, was bedeutet, dass die Schallwelle jede Sekunde 340 Meter zurücklegt.
Die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Welle hängt von den Eigenschaften des Mediums ab, in dem sie sich ausbreitet, sodass sich der Wert der Ausbreitungsgeschwindigkeit derselben Wellenart je nach Medium, in dem sie sich ausbreitet, ändert.
Ausbreitungsgeschwindigkeitsformel
Die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Welle ist gleich dem Quotienten aus Wellenlänge und Periode (v=λ/T). Ebenso kann die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Welle auch durch Multiplikation ihrer Wellenlänge mit ihrer Frequenz (v=λ·f) berechnet werden.
Die Formel für die Ausbreitungsgeschwindigkeit lautet daher wie folgt:
Gold:
-
ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle.
-
ist die Wellenlänge.
-
ist der Punkt.
-
ist die Frequenz.
➤ Mit dem untenstehenden Online-Rechner können Sie die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Welle berechnen.
Die Ausbreitungsgeschwindigkeit wird in Längeneinheiten dividiert durch Zeiteinheiten ausgedrückt, sodass die Einheit der Ausbreitungsgeschwindigkeit im Internationalen System (SI) Meter pro Sekunde (m/s) ist.
Beispiel für die Berechnung der Ausbreitungsgeschwindigkeit
Nachdem wir nun die Definition der Ausbreitungsgeschwindigkeit und ihre Formel kennen, sehen wir uns ein Beispiel aus der Praxis an, wie sie berechnet wird, um das Konzept vollständig zu verstehen.
- Berechnen Sie die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Welle mit der Wellenlänge λ=1,35 m und der Periode T=2,5 s.
Um die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle zu bestimmen, müssen wir die im vorherigen Abschnitt erläuterte Formel anwenden:
Dann setzen wir die Daten in die Formel ein und berechnen die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle:
Weitere Wave-Funktionen
Neben der Ausbreitungsgeschwindigkeit haben oszillierende Wellen weitere Eigenschaften, die sie definieren. Somit sind die Eigenschaften der Wellen wie folgt:
- Amplitude (A) : ist die Differenz zwischen dem höchsten Punkt der Welle und der horizontalen Referenzlinie der Welle.
- Wellenlänge (λ) : ist der Abstand zwischen zwei äquivalenten Punkten auf der Welle.
- Periode (T) : ist die Zeit, die zwischen dem Moment, in dem die Welle einen Punkt passiert, und dem Moment, in dem sie erneut einen entsprechenden Punkt passiert, vergeht.
- Frequenz (f) : ist die Anzahl der Schwingungen oder Vibrationen, die die Welle pro Zeiteinheit erzeugt.
- Pulsation der Welle (ω) : Dies ist die Geschwindigkeit, mit der die Welle schwingt.
- Zyklus oder Schwingung : Es ist die Reise von einer Position bis die Welle diese Position erneut durchläuft.
Ausbreitungsgeschwindigkeitsrechner
Nachfolgend finden Sie einen Online-Rechner, mit dem Sie die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Welle berechnen können. Um es zu verwenden, müssen Sie den Wellenlängenwert und den Wert seiner Periode oder Frequenz eingeben.
Sie müssen die Werte mit dem Punkt als Dezimaltrennzeichen schreiben, zum Beispiel 13,05.