الموجات الوقوفية على وتر

العقد والبطون

العقد نقاط تبقى ساكنة؛ والبطون تتذبذب بأقصى سعة. يعتمد عدد القطع على التردد وشروط الحدود.

الرنين والتوافقيات

عند الترددات الرنانة، تستقر مضاعفات صحيحة لنصف الطول الموجي على الوتر. كل توافقي يضيف بطنًا بين الطرفين المثبتين.

شاهد الرنين في المختبر

أثر وترًا بترددات مختلفة في المحاكاة وشاهد الأنماط الوقوفية تتكون بقراءات حية للطول الموجي والسرعة.

معادلة الموجة

سرعة الموجة يحددها الوسط الذي تسافر عبره، كشد وتر أو الهواء الذي تتحرك فيه — لا سرعة هزك للمصدر. ولأن السرعة تبقى ثابتة، يجب أن كل دورة ترسلها تتسع في تلك السرعة نفسها، فاهتزاز أسرع يحزم الدورات أقرب في طول موجي أقصر.

v = f · λ

• v — سرعة الموجة (m/s): ما أسرع تحرك نمط الموجة عبر الوسط
• f — التردد (Hz): كم دورة موجية تمر بنقطة كل ثانية
• λ — الطول الموجي (m): طول دورة موجية كاملة

موجة تسافر على وتر، متممة 5 دورات كاملة كل ثانية. كل دورة تمتد على مترين. بأي سرعة تسافر الموجة؟

• f = 5 Hz
• λ = 2 m

1. v = f · λ
2. v = 5 Hz × 2 m

v = 10 m/s

جرّب المحاكاة التفاعلية

• موجة وقوفية على وتر