Ones i so
Ona progressiva en una corda
Prem Reprodueix: mira com es propaga y = A sin(kx − ωt); sonda y(t) al centre de la corda.
Ona progressiva en una corda — simulació interactiva de Ones i so. Prem Reprodueix: mira com es propaga y = A sin(kx − ωt); sonda y(t) al centre de la corda. Laboratori virtual de física gratuït al navegador, amb mesures SI en directe i tutorial guiat.
Ona progressiva
Una pertorbació sinusoidal viatja per una corda amb velocitat v = √(T/μ).
Cada punt oscil·la transversalment mentre el patró es mou al llarg de la corda. El nombre d'ona k i la freqüència angular ω queden lligats per la relació de dispersió d'una corda.
- y = A sin(kx − ωt)
- v = √(T/μ)
Resum de la investigació
Planifica la pregunta abans d'obrir el laboratori
El resum reflecteix la pàgina prerenderitzada: la pregunta conductora, les prediccions rivals, els rols de les variables, les lleis que governen, la configuració, l'anàlisi i les preguntes d'extensió es mantenen visibles i en aquest ordre.
Pregunta conductora
Una corda amb tensió fixa porta una ona progressiva. Si l'excites a una freqüència més alta, què passa amb la longitud d'ona?
Prediccions a valorar
- La longitud d'ona s'escurça: la velocitat de l'ona queda fixa, o sigui que més freqüència comprimeix el patró.
- La longitud d'ona s'allarga amb més freqüència.
- La longitud d'ona no canvia amb la freqüència.
Rols de les variables
El que tu defines:
- Freqüència d'excitació f (Hz)
El que tu mesures:
- Velocitat de l'ona v (m/s)
- Longitud d'ona λ (m)
Com funciona la investigació
- Obre el predefinit d'ona progressiva i prem Restableix. La tensió de la corda (120 N) i la densitat lineal (0.01 kg/m) són fixes.
- Activa la lectura de longitud d'ona a la corda.
- Defineix la freqüència d'excitació per a cada prova i enregistra la longitud d'ona un cop el patró és estable.
Equació governant
Velocitat de l'ona en una corda — v = √(T/μ)
La velocitat a què una ona transversal viatja per una corda estirada depèn només de la tensió de la corda i de la massa per unitat de longitud: no de la freqüència ni de l'amplitud.
Relació d'ona universal — v = f·λ
Per a qualsevol ona, la velocitat iguala freqüència per longitud d'ona. Com que v queda fixada per la corda, pujar f força λ a encongir-se proporcionalment.
El que el full imprimible demana treballar a l'alumne
- Per a una prova, calcula v = √(T/μ) amb T = 120 N i μ = 0.01 kg/m, i després λ = v/f. Compara totes dues amb la taula.
- La velocitat de l'ona és la mateixa a les tres proves. Explica, amb v = fλ, per què doblar la freqüència ha de dividir per dos la longitud d'ona.
On apareix això més enllà del laboratori
- Si incrementessis la tensió de la corda en lloc de la freqüència, la velocitat de l'ona pujaria o baixaria? I la longitud d'ona a freqüència fixa, s'allargaria o s'escurçaria?
- La velocitat d'una ona depèn del medi (aquí tensió i densitat lineal), no de com de pressa sacseges la corda. Explica per què la freqüència i la velocitat de l'ona són magnituds independents que defineixes per separat.
- AP Physics 2 — Unit 14: Waves, Sound, and Physical Optics
- IB Physics — C.2 Wave model
- General High School Physics — Waves & sound
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Middle School Physical Science — Wave amplitude and energy
- Middle School Physical Science — Waves meeting materials
- Benvingut a Ona progressiva
- Selecciona la corda
- Prem Reprodueix
- Mira-la moure
- Obre el panell de Propietats
- Ho has aconseguit!
Obre la simulació interactiva per construir l'escena, prem Reprodueix i explora amb mesures en directe i un tutorial guiat.
Obre el laboratori interactiu →
Descarrega el full de treball →