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

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?