Скорость распространения волны
Скорость распространения волны — это скорость, с которой волновое возмущение передаётся от одной точки среды к другой. Она показывает, какое расстояние проходит волна за единицу времени, а не скорость движения самих частиц среды.
Формула скорости волны
За один период колебаний \(T\) волна проходит расстояние, равное длине волны \(\lambda\). Поэтому скорость распространения можно вычислить так:
Здесь \(\nu=\frac{1}{T}\) — частота колебаний. В однородной среде скорость волны обычно постоянна и определяется свойствами среды. Например, скорость звука зависит от упругости и плотности вещества.
Длина волны на поверхности воды равна \(2\) м, а период колебаний — \(0{,}5\) с. Тогда \(v=\frac{\lambda}{T}=\frac{2}{0{,}5}=4\) м/с. Волновое возмущение перемещается со скоростью \(4\) м/с.
Скорость распространения волны не равна скорости колебательного движения частиц среды. Частицы воды при распространении волны колеблются около своих положений, а возмущение передаётся дальше. Также не следует путать скорость волны с частотой: частота показывает, сколько колебаний происходит за секунду.
Длина волны равна \(3\) м, а частота — \(2\) Гц. Чему равна скорость волны?
При переходе волны в другую среду её скорость может измениться. Если частота задаётся одним и тем же источником, она сохраняется, а длина волны изменяется так, чтобы выполнялось соотношение (1). Подробная связь этих величин рассматривается на странице связь скорости, длины волны и частоты.
Главное
- Скорость волны — скорость перемещения волнового возмущения в среде.
- Для периодической волны \(v=\frac{\lambda}{T}=\lambda\nu\).
- Скорость распространения волны и скорость движения частиц среды — разные величины.