波の速さの求め方 振動数と波長から計算する方法

波の速さを v = 振動数 × 波長 で求めます。振動数は Hz（ヘルツ）、波長は m、速さは m/s です。

解説

波が進む速さは、振動数と波長をかけて求められます。1 秒間に振動数の回数だけ波が出て、その 1 つ 1 つが波長の長さをもつので、1 秒間に進む距離はその積になります。

v=fλv = f \lambda

この電卓は、速さといっしょに周期も出します。周期は 1 回の振動にかかる時間で、T=1fT = \frac{1}{f} です。単位は s（秒）です。

例

既定の入力は 振動数 440 Hz、波長 0.78 m です。

v=440×0.78=343.2 m/sv = 440 \times 0.78 = 343.2\,\mathrm{m/s}

速さは 343.2 m/s、周期は 1440≈0.00227\frac{1}{440} \approx 0.00227 秒です。440 Hz は音楽の基準になるラの音で、343 m/s は 20 ℃ の空気を音が伝わる速さとほぼ同じです。

注意

波の速さは、それが伝わる物（媒質）で決まります。空気中の音なら、温度が同じかぎり速さはほぼ一定です。したがって、振動数を高くすれば波長は短くなり、波長を長くすれば振動数は低くなります。速さが変わるのではなく、ff と λ\lambda が反比例します。

音の速さは温度で変わります。空気中では、およそ 331.5 + 0.6 × 温度（℃）m/s です。0 ℃ なら約 331.5 m/s、20 ℃ なら約 343.5 m/s です。

振動数は 0 より大きくしてください。0 や負の数を入れるとエラーになります。

光や電波も v=fλv = f \lambda に従います。真空中の速さは約 3.0×1083.0 \times 10^8 m/s です。