’Wave’ är en vanlig term för ett antal olika sätt på vilka energi överförs:

• i elektromagnetiska vågor överförs energi genom vibrationer av elektriska och magnetiska fält.
• i ljudvågor överförs energi genom vibrationer av luftpartiklar eller partiklar av ett fast ämne genom vilket ljudet färdas.
• i vattenvågor överförs energi genom vattenpartiklarnas vibrationer.

vågor överför energi men inte massa

När vi tittar på surfvågor som kommer in i stranden är det lätt att tro att enskilda vattenpartiklar rör sig mot oss, men det är faktiskt inte fallet. Partiklarna som är involverade i vågor rör sig fram och tillbaka vinkelrätt mot hur vågen går, men rör sig inte signifikant i vågens riktning. Partiklarna deltar i vågen genom att stöta på varandra och överföra energi. Därför kan energi överföras, även om partiklarnas genomsnittliga position inte förändras.

hur fungerar detta? Det kan hjälpa att tänka på en boj bobbing i havet. Bojen flyttas upp och ner av vågorna som passerar den, men rör sig inte riktat över vattnet.

Du kan också tänka på en mexikansk våg vid en sportmatch. Vågen rör sig runt arenan, men publiken rör sig inte med den – de står bara upp och sätter sig ner (en vinkelrätt rörelse mot vågriktningen).

partiklar i en vattenvåg utbyter kinetisk energi för potentiell energi

När partiklar i vatten blir en del av en våg börjar de röra sig upp eller ner. Detta innebär att kinetisk energi (rörelseenergi) har överförts till dem. När partiklarna rör sig längre bort från sin normala position (upp mot vågkammen eller ner mot tråget) saktar de ner. Detta innebär att en del av deras kinetiska energi har omvandlats till potentiell energi – partiklarnas energi i en våg svänger mellan kinetisk och potentiell energi.att tänka på potentiell energi kan hjälpa oss att förstå varför tsunamier kan vara så skadliga. När en tsunami närmar sig stranden, Stimmar den (blir mycket högre), så vattenpartiklarna förskjuts längre från jämvikt. De förvärvar mycket potentiell energi, och detta släpps när vågen interagerar med land.

mätning av energi i en våg

Varför har vissa vågor mer energi än andra? En vågs frekvens och våglängd är båda indikatorer på dess energi, men detta skiljer sig åt för olika typer för vågor.

För vattenvågor har de med hög hastighet och lång våglängd (som en tsunami) mest energi. För elektromagnetiska vågor är hastigheten konstant, så vågor med hög frekvens och kort våglängd (som röntgenstrålar) är de mest energiska.

För alla vågor betyder en större amplitud mer energi.

i det elektromagnetiska spektrumet interaktivt kan du klicka på olika våglängder för att lära dig mer om vågorna som utgör spektrumet.

utnyttja vågenergi

forskare i Nya Zeeland och på andra håll tittar på hur man förvandlar vattenvågornas energi till El. Haven runt Nya Zeeland är lovande platser att generera vågkraft eftersom vi har stora vågor och starka strömmar. Att generera vågkraft skulle innebära en undervattensanordning (till exempel en paddel) som skulle röra sig som svar på vågor och driva en turbin som skulle producera el.tanken med vågkraft är tilltalande eftersom vågor är en hållbar resurs – de kan inte användas (till skillnad från andra resurser, som kol, som används för att göra el i Nya Zeeland). Men de är ganska ineffektiva – de behöver mycket kustutrymme för att generera användbara mängder energi. Med hjälp av matematisk modellering och fysisk modellbyggnad undersöker Kiwi-forskare hur man utnyttjar vågkraft, men det kommer att ta lite tid innan vi använder el från vågkraft i våra hem.

mellan 2007 och 2011 förvaltade energieffektivitets-och Bevarandemyndigheten (EECA) Fonden för Marin energianvändning som finansierade Marina energiprojekt. Efter en översyn valdes inget av projekten ut för att gå vidare och från och med 2016 anser EECA att överflödet av billigare förnybara energiresurser i Nya Zeeland gör det osannolikt att Marin energi kommer att bidra till det nationella nätet inom överskådlig framtid. Undersökningar av att utnyttja havsvågornas energi fortsätter i andra länder.

från 2017 till 2019, som en del av projektet Sustainable Seas Innovation Fund, undersökte NIWA om det skulle vara lönsamt för Aotearoa att generera el från de starka tidvattenströmmarna inom Cooksundet. För att ta reda på mer, se energi från tidvattenströmmar – starta en ny marin industri med stor potential från Niwas webbplats.