Vågor
Transversella och Longitudinella
Viktiga Begrepp:
- Våglängd
- Amplitud
- Periodtid
- Frekvens
- Våghastighet
- Transversell våg
- Longitudinell våg
Olika typer av vågor (typ av medium):
Vattenvågor
Ljudvågor
Vågor i strängar
Ljusvågor (EM vågor)
Olika typer av vågor (typ av rörelse):
Transversella vågor
Longitudinella
Transversella vågor
Transversella vågor
Bestäm definitioner för begreppen:
- Svängningsriktning
- Utbredningsriktning
- Amplitud
- Våglängd
- Periodtid
- Frekvens
- Våghastighet
Svar
Transversella vågor
Det finns ett samband mellan våglängd (\(\lambda\)), periodtid (\(T\)) och våghastighet (\(v\)).
Kan du formulera det matematiskt?
Kan du motivera det genom ett resonemang?
Svar
Transversella vågor
Transversell våg:
En vågrörelse där svängningsrörelsen är vinkelrät mot utbredningsriktningen.
Våglängd, \(\lambda\):
Avstånd mellan vågtoppar.
Periodtid, \(T\):
Tiden för en hel svängning för en punkt på vågen.
Frekvens, \(f\):
Antalet svängningar per sekund för en punkt på vågen.
Våghastighet, \(v\):
Tiden det tar för en vågtopp att röra sig en våglängd.
Samband mellan våghastighet, periodtid och våglängd:
$$ v = \frac{\lambda}{T}=f\cdot \lambda$$
Transversella vågor
Bestäm våglängd, periodtid och våghastighet på vågen nedan.
Försök få alla rätt tre gånger i rad.
Longitudinella vågor
Definiera även här begreppen:
- Svängningsriktning
- Utbredningsriktning
- Våglängd
- Amplitud
- Periodtid
- Frekvens
- Våghastighet
Longitudinella vågor
Hur skiljer sig longitudinella vågor från transversella vågor?
Även hos longitudinella vågor finns ett samband mellan våghastighet, våglängd och periodtid. Hur ser det ut här?
Longitudinella vågor
Longitudinell våg:
En vågrörelse där svängningsrörelsen är parallell mot utbredningsriktningen.
Våglängd, \(\lambda\):
Avstånd mellan vågtoppar.
Periodtid, \(T\):
Tiden för en hel svängning för en punkt på vågen.
Frekvens, \(f\):
Antalet svängningar per sekund för en punkt på vågen.
Våghastighet, \(v\):
Tiden det tar för en vågtopp att röra sig en våglängd.
Samband mellan våghastighet, periodtid och våglängd:
$$ v = \frac{\lambda}{T}=f\cdot \lambda$$
Longitudinella vågor
Bestäm våglängd, amplitud, periodtid och våghastighet på den longitudinella vågen nedan.
Försök få alla rätt tre gånger i rad.
Våghastigheten bestäms av mediums egenskaper.
Utbredningshastigheten i en sträng:
$$ v= \sqrt{\frac{F}{\rho\cdot A}}$$
där
\(F\) är spännkraften i N,
\(\rho\) är densiteten i kg/m\(^2\),
\(A\) är strängens tvärsnittsarea.
Utbredningshastigheten för ljud:
i luft:
$$ v= 331,4\cdot\sqrt{\frac{T}{274}} \approx 340 \text{ m/s}$$
där
\(T\) är temperaturen i Kelvin.
i vatten:
$$ v\approx 1480 \text{ m/s}$$
Utbredningshastigheten i vattenvågor:
Djupt vatten (öppet hav):
$$ v= \sqrt{\frac{g\lambda}{2\pi}}$$
Grunt vatten (nära kusten):
$$ v=\sqrt{gh} $$
där
\(g\) är tyngdaccelerationen,
\(h\) är vattendjupet.
Uppgifter i boken:
1.07 - 1.11
Nästa lektion:
- Vad händer när vågor möts?
- Vad händer när vågor går från ett medium till ett annat?
- Vad är stående vågor?
Vågor
By Jens Michelsen
