La velocità di un'onda che viaggia attraverso un mezzo dipende dalle proprietà del mezzo stesso, come densità, elasticità e temperatura. La relazione tra la velocità di un'onda, indicata con v, e queste proprietà è spesso espressa da una formula nota come equazione d'onda.

Ad esempio, nel caso di un'onda meccanica come un'onda sonora che viaggia nell'aria, la velocità del suono v può essere calcolata utilizzando la seguente equazione:

v =√(E/ρ)

dove E rappresenta il modulo di elasticità o modulo di Young dell'aria e ρ ne denota la densità. Il modulo di elasticità misura la rigidità o la resistenza del materiale alla deformazione, mentre la densità riflette la sua massa per unità di volume.

Per le onde sonore nell'aria a temperatura ambiente, i valori approssimativi di E e ρ sono:

E ≈ 1,42 × 10^5 Pa (pascal)

ρ ≈ 1,29 kg/m³ (chilogrammi per metro cubo)

Inserendo questi valori nell'equazione, troviamo:

v ≈ √[(1,42 × 10^5 Pa)/(1,29 kg/m³)] ≈ 343 m/s

Pertanto, la velocità del suono nell'aria a temperatura ambiente è di circa 343 metri al secondo.

Allo stesso modo, la velocità di altri tipi di onde, come le onde dell'acqua, le onde elettromagnetiche (comprese le onde luminose e radio) e le onde sismiche, può essere determinata in base alle proprietà dei rispettivi mezzi. Ogni mezzo ha una propria velocità d'onda caratteristica che dipende dalle sue proprietà fisiche e dalle equazioni che lo governano.