অপ্রগামী তরঙ্গ: দৃঢ় স্ট্রিংয়ে হারমোনিক
1 · প্রত্যাশা করুন
দুই প্রান্তে দৃঢ় স্ট্রিং নির্দিষ্ট কম্পাঙ্কে — হারমোনিক বলা হয় — অনুনাদিত হয়। 2য় ও 3য় হারমোনিকের কম্পাঙ্ক মৌলিকের সাথে কীভাবে সম্পর্কিত?
- হারমোনিক কম্পাঙ্ক মৌলিকের সাথে কোনো সরল প্যাটার্ন মানে না।
- প্রতিটি হারমোনিকের কম্পাঙ্ক আগেরটির অর্ধেক।
- প্রতিটি হারমোনিকের কম্পাঙ্ক মৌলিকের পূর্ণ-সংখ্যা গুণিতক।
2 · প্রস্তুতি
- standing-string প্রিসেটটি খুলে রিসেট চাপুন। টান (120 N), রৈখিক ঘনত্ব (0.01 kg/m) ও দৈর্ঘ্য (1.2 m) স্থির।
- স্ট্রিংয়ে মৌলিক-কম্পাঙ্ক রিডআউট চালু করুন।
- প্রতিটি ট্রায়ালে হারমোনিক সংখ্যা n সেট করুন এবং অনুনাদী কম্পাঙ্ক রেকর্ড করুন।
3 · ডেটা সংগ্রহ করুন
| হারমোনিক সংখ্যা n | মূল সুর f₁ (Hz) | অনুনাদী কম্পাঙ্ক fₙ (Hz) |
|---|---|---|
| 1 | ||
| 2 | ||
| 3 |
আপনার তিনটি ট্রায়ালের জন্য হারমোনিক সংখ্যা n (x-অক্ষ)-এর বিপরীতে অনুনাদী কম্পাঙ্ক fₙ (y-অক্ষ) প্লট করুন। রেখাটি কি মূলবিন্দু দিয়ে যায়?
4 · বিশ্লেষণ করুন
- T = 120 N, μ = 0.01 kg/m, L = 1.2 m ব্যবহার করে f₁ = √(T/μ)/(2L) নির্ণয় করুন, তারপর প্রতিটি সারির জন্য fₙ = n·f₁। সারণির সাথে তুলনা করুন।
- আপনার fₙ-বনাম-n লেখচিত্রের মূলবিন্দু দিয়ে f₁ ঢালের সরলরেখা হওয়ার কথা। ব্যাখ্যা করুন কেন দুই প্রান্ত দৃঢ় করা হলে কেবল f₁-এর পূর্ণ-সংখ্যা গুণিতকগুলোই অনুনাদিত হয়।
5 · বিস্তার করুন
- গিটারের স্ট্রিংয়ের মৌলিক কম্পাঙ্কই আপনার শোনা সুর ঠিক করে, কিন্তু স্ট্রিংটি একইসাথে উঁচু হারমোনিকেও কম্পন করে, সুরে টিমব্রে দেয়। এই অ্যাপে আর কোথায় একাধিক হারমোনিক মিলিত দেখতে পাবেন?
- টান ও রৈখিক ঘনত্ব অপরিবর্তিত রেখে তারের দৈর্ঘ্য অর্ধেক করলে মূল কম্পাঙ্কের কী হতো? f₁ = v/(2L) দিয়ে ব্যাখ্যা করুন।
এই পরীক্ষণের পেছনের পদার্থবিজ্ঞান
স্থির-প্রান্ত অপ্রগামী তরঙ্গ মূল সুর
দুই প্রান্তে দৃঢ় তারে একটি অপ্রগামী তরঙ্গ টিকে থাকে, যার সর্বনিম্ন (মূল) কম্পাঙ্ক তরঙ্গ-দ্রুতি ও তারের দৈর্ঘ্যের উপর নির্ভর করে: f₁ = v/(2L)।
হারমোনিক শ্রেণি
উচ্চতর অনুনাদ মোডগুলো আসে মূল কম্পাঙ্কের পূর্ণ-সংখ্যা গুণে: fₙ = n·f₁। প্রতিটি পূর্ণসংখ্যা n মানে তারে আরেকটি অর্ধ-তরঙ্গদৈর্ঘ্য ধারণ হওয়া।