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=Kx（K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＝rω
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
V＝331.5+0.6t（t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。
↓
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。
