Dit artikel legt uit wat de voortplantingssnelheid van een golf in de natuurkunde is. Daarnaast wordt getoond hoe je de voortplantingssnelheid van een golf kunt berekenen en ten slotte kun je de voortplantingssnelheid van elke golf vinden met behulp van een online rekenmachine.
Wat is voortplantingssnelheid?
De voortplantingssnelheid is de snelheid waarmee een golf zich voortplant, dwz de voortplantingssnelheid is de snelheid waarmee een golf zich voortbeweegt. De voortplantingssnelheid van een golf is dus de verhouding tussen de ruimte die hij aflegt en de tijd die hij nodig heeft om er doorheen te reizen.
De geluidssnelheid in de lucht is bijvoorbeeld ongeveer 340 m/s, wat betekent dat de geluidsgolf elke seconde 340 meter aflegt.
De voortplantingssnelheid van een golf hangt af van de eigenschappen van het medium waarin hij zich voortplant, zodat de waarde van de voortplantingssnelheid van hetzelfde type golf zal veranderen afhankelijk van het medium waarin hij zich voortplant.
formule voor voortplantingssnelheid
De voortplantingssnelheid van een golf is gelijk aan het quotiënt tussen de golflengte en de periode (v=λ/T). Op dezelfde manier kan de voortplantingssnelheid van een golf ook worden berekend door de golflengte ervan te vermenigvuldigen met de frequentie (v=λ·f).
De formule voor de voortplantingssnelheid is daarom als volgt:
Goud:
-
is de voortplantingssnelheid van de golf.
-
is de golflengte.
-
is het punt.
-
is de frequentie.
➤ U kunt de onderstaande online calculator gebruiken om de voortplantingssnelheid van een golf te berekenen.
De voortplantingssnelheid wordt uitgedrukt in lengte-eenheden gedeeld door tijdseenheden, dus de eenheid van voortplantingssnelheid in het Internationale Systeem (SI) is meter per seconde (m/s).
Voorbeeld van berekening van de voortplantingssnelheid
Nu we de definitie van voortplantingssnelheid kennen en wat de formule ervan is, laten we een voorbeeld uit de praktijk bekijken van hoe deze wordt berekend om het concept volledig te begrijpen.
- Bereken de voortplantingssnelheid van een golf met golflengte λ=1,35 m en periode T=2,5 s.
Om de voortplantingssnelheid van de golf te bepalen, moeten we de formule toepassen die in de vorige sectie is uitgelegd:
Vervolgens vervangen we de gegevens in de formule en berekenen we de voortplantingssnelheid van de golf:
Meer Wave-functies
Naast de voortplantingssnelheid hebben oscillerende golven nog meer kenmerken die ze definiëren. De kenmerken van de golven zijn dus als volgt:
- Amplitude (A) : is het verschil tussen het hoogste punt van de golf en de horizontale referentielijn van de golf.
- Golflengte (λ) : is de afstand tussen twee gelijkwaardige punten op de golf.
- Periode (T) : is de tijd die verstrijkt tussen het moment waarop de golf een punt passeert en het moment waarop hij opnieuw een gelijkwaardig punt passeert.
- Frequentie (f) : is het aantal oscillaties of trillingen dat de golf per tijdseenheid produceert.
- Pulsatie van de golf (ω) : dit is de snelheid waarmee de golf oscilleert.
- Cyclus of oscillatie : het is de reis van een positie totdat de golf weer door die positie gaat.
Voortplantingssnelheidscalculator
Hieronder vindt u een online calculator waarmee u de voortplantingssnelheid van een golf kunt berekenen. Om het te gebruiken, moet u de golflengtewaarde en de waarde van de periode of frequentie invoeren.
U moet de waarden schrijven met de punt als decimaal scheidingsteken, bijvoorbeeld 13.05.