どうも、白滝です。

 

波には、

速度が2つあるって知ってました?

 

1.「波の形」が横に移動する速度。

2.ある一点の媒質が、上下に移動する速度。

 

2つあります。

 

そしてこれ、

分けて考えないといけない。

 

速度の原因が、違うからですね。

 

なぜその速度が発生しているのか?

 

そこに注目して、

 

わけて覚えてもらえると

 

波動がグッと

わかりやすくなると思います。

 

では、行ってみましょう!

ある一点の媒質が、上下に移動する速度。

これは、

媒質の単振動によるものです。

 

力学の話。

 

F=KxKは正の定数)

 

で表される運動ですね。

 

ある一点の媒質が上に行って、

 

一瞬止まって、

 

下に行って、

 

原点を通り越して、

 

一番下に行って、

 

一瞬止まって、

 

原点に戻ってくる。

 

その時の、瞬間の速度。

 

たとえば。

 

よく、最大の速度(Vmax)が問題に

されますよね?

 

Vmax

 

だから、

 

振幅と角速度の積が、Vmaxとなるわけです。

 

(基本的に、単振動を円運動に換算して考えます)

 

つまりはね。

 

ある一点の媒質が、上下に移動する速度

とは、

 

単振動の速度

 

の話なのです。

「波の形」が横に移動する速度。

これは、

 

全体を俯瞰した時の「波の形」が

移動する速度。

 

位相速度

 

とも呼ばれます。

 

なぜ、点(媒質)が縦に振動しているだけなのに、波の形が横にスライドしていくか・・・?

 

知ってます?

 

何が原因?

 

何が原因で、

ある点(媒質)の振動がとなりの点に伝わっていくの?

 

 

答えは、流体摩擦です。

 

粒と粒の間の、摩擦力。

 

または、

空気の振動なら圧力ですね。

 

圧力の変化で、押し合いへし合い

伝わっていく。

 

つまり、

 

位相速度:「波の形」が横に移動する速度

 

とは?

 

ある1点の単振動が、

 

流体摩擦や圧力によって、

 

となりに伝達される速度のこと

なんですね。

 

音速が

 

V331.5+0.6ttは摂氏温度)

 

で表されるように、

 

媒質の種類と温度だけで

決まる速度です。

 

媒質:水とか空気とか油とか。振動が伝わる粒子の集合体。または、その1つの粒子のこと。

 

・媒質の種類

・温度

 

だけ。

 

これで、粒子間の

流体摩擦係数が決まるから。

 

どれだけスピーディーに、

 

振動する粒子がとなりの粒子に「力」を伝えるか?

 

が変わってくるから。

 

位相速度:「波の形」が横に移動する速度

って、

 

・媒質の種類

・温度

 

だけで決まる値なのですわ。

 

おしまい。

 

【波動】物理の波がわからないって?そりゃ本質が説明されてないからね。

 

こちらに、「波って、そもそもなんなの?」という素朴な疑問を書きました。

 

よろしければどうぞ。