Basiseigenschappen van een eenvoudige golf

Een eenvoudige golf heeft enkele basiskenmerken. Deze zijn de golflengte, periode, amplitude, frequentie en snelheid. Laten we deze één voor één bespreken.

Wat is een eenvoudige golf?

Een eenvoudige golf wordt gekenmerkt door een ritmische verstoring die zich voortplant van punt tot punt en die zich met de regelmaat van de klok (tijd) en in een regelmatig terugkerend patroon (lengte) herhaalt. De voortplantingssnelheid van de golf is rechtstreeks afhankelijk van de steeds terugkerende tijdsspanne en de daarin afgelegde afstand. Golfpunten die overeenstemmen met de maximale opwaartse verplaatsing noemt men golfkammen en golfpunten die overeenstemmen met de maximale neerwaartse verplaatsing noemt men golfdalen.

De golflengte

De afstand van één golfkam tot de volgende golfkam (of van één golfdal tot het volgende golfdal) is de golflengte λ (lambda) van de golf. Een golf herhaalt zich dus steeds over een afstand gelijk aan de golflengte. Men kan dus stellen dat de golflengte gelijk is aan de afstand tussen elke twee op elkaar volgende identieke punten van een golf. De eenheid van golflengte is in het SI-eenheden-
stelsel de meter (m).

De periode

De tijd die zich steeds herhaalt, waarin de golf één golflengte λ aflegt, noemt men de periode T van de golf. Deze wordt in het SI-
eenhedenstelsel uitgedrukt in seconden (s).

De amplitude

De amplitude van een golf is de afstand tussen de golfkam en de nullijn of het golfdal en de nullijn. De afstand tussen golfkam en golfdal kan dus omschreven worden als tweemaal de amplitude.

De frequentie

De frequentie, voorgesteld door de letter ƒ, is de hoeveelheid golfkammen (of golfdalen) die per tijdseenheid een bepaald punt passeren. Deze heeft als SI-eenheid:

of Hertz (Hz)
We krijgen in formulevorm:

De snelheid

De snelheid van de golf (golfsnelheid of voortplantingssnelheid), voorgesteld door de letter v en uitgedrukt in m/s, is de snelheid waarmee een golfkam (of golfdal) zich voortbeweegt. Een golfkam (of golfdal) legt een afstand λ (de golflengte) af in een tijd T
(de periode). We krijgen voor de golfsnelheid v:


Hierin is echter (zie hierboven):


Zodat we uiteindelijk krijgen:

Voorbeeld

De boeg van een bootje dat aangemeerd ligt wordt elke 8s gepasseerd door een golfkam. De afstand tussen de golfkammen is 16m. Met welke snelheid plant de golf zich voort?

De formule voor de golf- of voortplantingssnelheid van deze golf luidt als volgt: