波的速度取决于它在什么介质或物质中传播。当波进入一种新的介质中时,该介质的弹性和密度会引起波速的变化。通常,媒介物越密集越有弹性,波就传播得越快。一旦波在某种特定的媒介物中,那种类型的所有波都会以相同的速度传播。例如,声波在0℃的空气中的传播速度是331米/秒。
不管是什么频率的声音都会一直以这个速度进行传播,直到介质发生了变化。常用的表示波的特性的术语有哪些?频率、波长与速度之间有什么关系?只要波保持在一种介质中,它的速度将保持不变。既然在这种情况下波速没有改变,那么改变的只能是频率和波长。计算波速的公式是:波速=频率x 波长。因此,如果波的频率增大了,为了使速度保持不变,波长就必须减小。
频率和波长相互成反比。例如,声波在0℃的空气中的传播速度是331米/秒。如果不同声波的频率发生了变化,波长也会发生如下变化:频率和周期有什么关系?波的频率是指每秒发生的全振动的次数,用次数/每秒或者赫兹(Hz)来度量。波的周期是指波完成一次全振动所花费的时间数。两者之间是相互成反比的。例如,如果一个波花了1秒的时间来上下完全振动1次,波的周期就是1秒。
频率是周期的倒数,即1次/秒,因为1秒内波只发生了一次完全振动。然而,如果一个波花了半秒的时间来上下完全振动一次,波的周期就应该是0.5秒,而频率是周期的倒数,结果频率应该是2次/秒。因此,我们应该记住,波的周期越长频率就越低,而波的周期越短频率就越高。海 浪(可以参见“运动”一章中的“潮汐能”。)海浪是什么类型的波?
海浪或者水波看起来像是横波,可实际上却是一个横波与纵波的混合体。水波中的水分子在极小的环形轨道中上下振动。水波的环形轨道产生了波浪现象。在水波的波峰位置,水分子趋向向外散开一点儿产生稀疏区;而在波谷,水分子被压缩。为了产生不同类型的波,风速要达到多快?吹过水面的风是波的一个主要起因。因为水跟不上风的速度,水升起然后再落下,产生了常见的波状运动。
根据风速和风在水面吹过的距离,产生了不同类型的波。为什么海浪在接近海滩时破碎?海浪在接触到悬崖或者山坡前很少会破碎。海浪好像只在深度逐渐减小时(比如在海滩处)才破碎。深度逐渐减小的海岸会比深度急遽减小的海岸对海浪造成更显著的破碎作用。海浪破碎的原因与波的速度和水的深度有关。
高速的海浪具有更长的波长和更大的振幅。当海浪向海滩运动时,它想保持速度继续前进。对海浪来说,当海洋深度减小时,海浪的底部正逐渐遭受越来越多的摩擦力,导致海浪的下部比海浪的速度是如何确定的?海浪的速度是通过两个相邻波峰之间的距离或波长来确定的。波长越长,波传播得越快。一个小的表面波(比如风产生的涟漪),因为波长很短,所以传播得很慢。
海啸与涟漪是截然不同的,海啸是由于海底的地震干扰形成的,它的波长非常长,并且能够达到极高的速度。波的速度还与波所携带的能量数成正比,这就是为什么海啸会对海岸地带造成那么大的破坏。海浪的上部运动得更慢。当海浪下部降低速度时,波峰的惯性将这部分水保留在波谷。当没有足够的水来支撑波峰时,海浪就会破碎了。