Hvordan er det Amplitude av en Wave Relatert til en Wave Energy?

I henhold til Hewitt og Suchocki lærebok "Konsept Physical Science", en bølge er definert som "en vandre forstyrrelse som fører energi fra sted til sted." Alle bølger har fem grunnleggende egenskaper: periode, lengde, frekvens, hastighet og amplitude. Periode representerer en komplett syklus av en bølge. Bølgelengde er bredden spenn av en syklus av en bølge. Frekvens representerer antallet bølgesykluser som forekommer per sekund. Speed ​​er beregnet som frekvens multiplisert med bølgelengde. Og til slutt, er amplituden et mål på energi som bæres av en bølge.

Bakgrunn

Energi kan enten bli klassifisert som potensielle eller kinetisk. Potensiell energi er i utgangspunktet lagret energi. Kinetisk energi er energi i aksjon. En strukket strikken har potensiell energi når det sitter statisk, men "snapping" strikken produserer kinetisk energi. Det er en syklus av overføring. Fordi ikke bare kinetiske energien kommer fra potensiell energi, kommer potensiell energi fra kinetisk energi. Energi må utøves på et objekt før det kan lagres. For eksempel må kinetiske energi som utøves på et gummibånd for å strekke den. Jo bredere gummibåndet er strukket (eller forskjøvet), desto mer energi (både potensiell og kinetisk) vil den ha. Denne mengden av forskyvning kalles amplitude.

Guitar String Eksempel

Tenk på bølgen energi produsert av en ribbet gitarstreng. For å trekke strengen bort fra sitt synspunkt hvile, må du søke energi. Jo lenger unna du trekke strengen fra nøytral punkt, jo mer energi du har gjelder. Energien man øve på å trekke strengen bort fra sin nøytralpunkt blir overført til strengen når den er slapp. Amplituden til denne bølgen blir bestemt ved å måle forskyvningen av strengen. Tilsvarende måling av en bølge deplasement er proporsjonal med mengden av energi som bæres av bølgen.

Typer Waves

Det finnes to grunnleggende typer av bølger - tverrgående og langsgående. Transversale bølger svinge vinkelrett på kjøreretningen, som produserer en bølge som har rygger og fordypninger. Tenk på å riste et tau opp og ned. Longitudinale bølger svinge parallelt med kjøreretningen, som produserer en bølge som har lommer av kompresjon og refraksjon. Tenk på å åpne og lukke en fjær. I en tverrgående bølge, blir amplitude bestemt av den maksimale høyde (eller forskyvning) av en bølge fra sin nøytrale punkt - jo større forskyvningen er, desto større amplitude. I en langsgående bølge, blir amplitude bestemmes av mengden av kompresjons - jo større kompresjon, jo større amplitude.

Misforståelse

Amplituden av en bølge er ikke det samme som intensiteten av en bølge. Amplitude direkte relatert til den totale energien som bæres av en bølge; mens intensiteten kan betraktes som spredning av energien. Den totale energien i en bølge er proporsjonal med kvadratet av dens amplitude. Jo større en bølgens amplitude, jo større den totale mengden av energi som bæres av bølgen. Intensiteten av en bølge er proporsjonal med amplituden av en bølge i løpet av en bestemt tidsperiode innenfor et gitt område.

Morsomme fakta

Mengden av energi som bæres av en bølge er "squared" lesning av sin amplitude. For eksempel: Når amplituden av en bølge blir doblet, blir mengden av energi som bæres av bølgen firedoblet. Når amplituden av en bølge blir tredoblet, den energimengde som transporteres av den bølge øker ni ganger. Når amplituden av en bølge, firedobles, den energimengde som transporteres av den bølge øker seksten-fold.