Vlnění a zvuk
Rázy ze dvou zdrojů
Stiskni Spustit — sleduj interferenci vlnoploch; pozorovatel slyší rázy a y(t) ukazuje obálku.
Rázy ze dvou zdrojů — interaktivní simulace Vlnění a zvuk. Stiskni Spustit — sleduj interferenci vlnoploch; pozorovatel slyší rázy a y(t) ukazuje obálku. Bezplatná virtuální fyzikální laboratoř v prohlížeči se živými měřeními v SI a řízeným tutoriálem.
Rázy
Dva zdroje s mírně odlišnými frekvencemi vytvářejí rázy — pomalé stoupání a klesání hlasitosti.
Interference mezi f₁ a f₂ vytváří kombinovanou vlnu, jejíž amplituda je modulována na |f₁ − f₂|. Pozorovatel slyší frekvenci rázů.
- f_beat = |f₁ − f₂|
- Superpozice vln
Souhrn zkoumání
Naplánuj otázku dřív, než otevřeš laboratoř
Stručný přehled odpovídá předrenderované stránce: hlavní otázka, konkurenční predikce, role proměnných, řídicí zákony, sestavení, analýza i rozšiřující podněty zůstávají viditelné a v tomto pořadí.
Hlavní otázka
Dva reproduktory hrají tóny téměř stejné frekvence. Posluchač slyší hlasitost pulzovat nahoru a dolů. Co určuje, jak rychle pulzuje?
Predikce k zvážení
- Rychlost pulsů se rovná součtu obou frekvencí.
- Rychlost pulsů (rázů) se rovná rozdílu obou frekvencí.
- Rychlost pulsů se rovná průměru obou frekvencí.
Role proměnných
Co nastavuješ:
- Frekvence zdroje 1 f₁ (Hz)
- Frekvence zdroje 2 f₂ (Hz)
Co měříš:
- Nosná frekvence f_c (Hz)
- Frekvence záznějů f_beat (Hz)
Jak zkoumání probíhá
- Otevři předvolbu two-source-beats a stiskni Resetovat. Zdroj 1 je pevně na 440 Hz.
- Zapni odečty frekvence rázů a nosné frekvence u pozorovatele.
- Nastav frekvenci zdroje 2 pro každý pokus a zapiš frekvenci rázů.
Řídící rovnice
Frekvence záznějů — f_beat = |f₁ − f₂|
Když se překrývají dva tóny téměř stejné frekvence, jejich interferenční obrazec pulzuje v hlasitosti rychlostí rovnou rozdílu obou frekvencí.
Nosná frekvence — f_c = (f₁ + f₂)/2
Výška, kterou posluchač skutečně vnímá, je blízko průměru obou frekvencí zdrojů — ráz je pomalá pulzace amplitudy nasedající na průměrný tón.
Co tisknutelný pracovní list žádá žáky vypočítat
- Pro jeden pokus spočti f_beat = |f₂ − f₁| a f_c = (f₁ + f₂)/2. Porovnej obě s tabulkou.
- Vysvětli, proč posluchač vnímá jeden tón poblíž nosné frekvence s hlasitostí pulzující na (mnohem pomalejší) frekvenci rázů.
Kde se to objevuje mimo laboratoř
- Hudebníci ladí nástroje posloucháním rázů mezi svým tónem a referenčním tónem a upravují, dokud rázy nezpomalí na nulu. Vysvětli, proč nulové rázy znamenají, že obě frekvence jsou přesně stejné.
- Jak se f₂ blíží a blíží k f₁, co se děje s frekvencí rázů? Co bys slyšel v limitě f₂ = f₁?
- AP Physics 2 — Unit 14: Waves, Sound, and Physical Optics
- IB Physics — C.3 Wave phenomena
- General High School Physics — Waves & sound
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Vítej v Rázích ze dvou zdrojů
- Vyber pozorovatele
- Stiskni Spustit
- Uslyš kolísání
- Otevři panel Vlastnosti
- Povedlo se!
Otevři interaktivní simulaci, postav scénu, stiskni Spustit a prozkoumávej s živými měřeními a řízeným tutoriálem.
Otevřít interaktivní laboratoř →