Vaikutusnopeutta

Vaikutusnopeutta kuvaa, kuinka nopeasti jokin vaikutus, muutos tai signaali etenee järjestelmän sisällä tai medioissa. Se ei yleensä viittaa samaan asiaan kuin liikkuvan kappaleen nopeus, vaan siihen, kuinka nopeasti järjestelmä reagoi ulkoiseen muutokseen ja kuinka nopeasti vaikutus siirtyy paikasta toiseen.

Eri aloilla termi saa hieman erilaisen vivahteen. Fysiikassa ja tekniikassa vaikutusnopeutta käytetään usein viittaamaan energian tai informaation kulun tehokkaaseen nopeuteen. Esimerkiksi dispersiivisissä medioissa group velocity eli ryhmänopeus määrittelee, miten muutos propagoi suurempi tai pienempiin taajuuksiin liittyen. Inokirjoituksessa ja signaalinkäsittelyssä vastaavasti puhutaan järjestelmän vasteajasta, jossa vaikutusnopeutta voidaan peilata tai kuvata siirtofunktion määrittämillä aikakomponenteilla kuten aikaviiveellä, nousu- ja alenemisaikaisuuksilla sekä vyöhykkeiden kaistalla.

Mittauksessa ja laskennassa vaikutusnopeutta liittyy usein aikaan, jonka kuluessa muutos muuttuu lopulliseen tilaan. Esimerkiksi ensimmäisen kertaluvun vasteessa aika-constant tau määrittää, kuinka nopeasti vaste saavuttaa tietyn osan lopullisesta arvoistaan. Kaistat ja vasteajat ovat käytännön mittareita, joilla ilmaistaan järjestelmän vaikutusnopeutta.

Esimerkkeinä mainittakoon valon ryhmänopeus lasissa, jonka arvo on pienempi kuin valon vakiolähtönopeus, sekä sähköisestä järjestelmästä, jossa suhde inputin muutokseen ilmenee tietyn ajan kuluessa.

Lisätietoja: ryhmänopeus, faasnopeus, vasteaika, siirtofunktio, vaste.