স্ট্রিংয়ে প্রগামী তরঙ্গ: দ্রুতি, কম্পাঙ্ক ও তরঙ্গদৈর্ঘ্য
1 · প্রত্যাশা করুন
নির্দিষ্ট টানে থাকা স্ট্রিং একটি প্রগামী তরঙ্গ বহন করে। একে বেশি কম্পাঙ্কে চালালে তরঙ্গদৈর্ঘ্যের কী হয়?
- তরঙ্গদৈর্ঘ্য ছোট হয় — তরঙ্গ-দ্রুতি স্থির থাকে, তাই বেশি কম্পাঙ্ক প্যাটার্নটিকে চেপে ধরে।
- বেশি কম্পাঙ্কে তরঙ্গদৈর্ঘ্য বড় হয়।
- তরঙ্গদৈর্ঘ্য কম্পাঙ্কের সাথে বদলায় না।
2 · প্রস্তুতি
- travelling-wave প্রিসেটটি খুলে রিসেট চাপুন। স্ট্রিংয়ের টান (120 N) ও রৈখিক ঘনত্ব (0.01 kg/m) স্থির।
- স্ট্রিংয়ে তরঙ্গদৈর্ঘ্য রিডআউট চালু করুন।
- প্রতিটি ট্রায়ালে ড্রাইভ কম্পাঙ্ক সেট করুন এবং প্যাটার্ন স্থির হলে তরঙ্গদৈর্ঘ্য রেকর্ড করুন।
3 · ডেটা সংগ্রহ করুন
| চালক কম্পাঙ্ক f (Hz) | তরঙ্গ গতি v (m/s) | তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ (m) |
|---|---|---|
| 220.00 | ||
| 440.00 | ||
| 880.00 |
আপনার তিনটি ট্রায়ালের জন্য 1/f (x-অক্ষ)-এর বিপরীতে তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ (y-অক্ষ) প্লট করুন। রেখাটি কি মূলবিন্দু দিয়ে সরল?
4 · বিশ্লেষণ করুন
- একটি ট্রায়ালের জন্য T = 120 N ও μ = 0.01 kg/m ব্যবহার করে v = √(T/μ), তারপর λ = v/f নির্ণয় করুন। দুটোই সারণির সাথে তুলনা করুন।
- তিনটি ট্রায়ালেই তরঙ্গ-দ্রুতি একই। v = fλ ব্যবহার করে ব্যাখ্যা করুন কেন কম্পাঙ্ক দ্বিগুণ করলে তরঙ্গদৈর্ঘ্য অবশ্যই অর্ধেক হয়।
5 · বিস্তার করুন
- কম্পাঙ্কের বদলে স্ট্রিংয়ের টান বাড়ালে তরঙ্গ-দ্রুতি বাড়ে না কমে? নির্দিষ্ট কম্পাঙ্কে তরঙ্গদৈর্ঘ্য বড় হবে না ছোট?
- তরঙ্গ-দ্রুতি মাধ্যমের ওপর নির্ভর করে (এখানে টান ও রৈখিক ঘনত্ব), আপনি স্ট্রিং কত দ্রুত ঝাঁকান তার ওপর নয়। ব্যাখ্যা করুন কেন কম্পাঙ্ক ও তরঙ্গ-দ্রুতি স্বাধীন রাশি যা আপনি আলাদা করে সেট করেন।
এই পরীক্ষণের পেছনের পদার্থবিজ্ঞান
স্ট্রিংয়ে তরঙ্গ-দ্রুতি
টানা স্ট্রিং বরাবর অনুপ্রস্থ তরঙ্গ-দ্রুতি কেবল স্ট্রিংয়ের টান ও একক দৈর্ঘ্যপ্রতি ভরের ওপর নির্ভর করে — কম্পাঙ্ক বা বিস্তারের ওপর নয়।
সার্বজনীন তরঙ্গ সম্পর্ক
যেকোনো তরঙ্গের ক্ষেত্রে দ্রুতি = কম্পাঙ্ক × তরঙ্গদৈর্ঘ্য। v স্ট্রিং দিয়ে নির্ধারিত বলে f বাড়ালে λ সমানুপাতিকভাবে ছোট হতে বাধ্য হয়।