Lained ja heli
Levikulaine nööril
Vajuta Esita — vaata, kuidas y = A sin(kx − ωt) levib; loe sondiga y(t) nööri keskel.
Levikulaine nööril — interaktiivne Lained ja heli simulatsioon. Vajuta Esita — vaata, kuidas y = A sin(kx − ωt) levib; loe sondiga y(t) nööri keskel. Tasuta veebilehitseja virtuaalne füüsikalabor elavate SI mõõtmiste ja juhendatud õpetusega.
Jooksev laine
Sinusoidaalne häiring levib nööril kiirusega v = √(T/μ).
Iga punkt võngub põiksuunas, samas kui muster liigub nööri pidi. Lainearv k ja ringsagedus ω on seotud nööri dispersiooniseosega.
- y = A sin(kx − ωt)
- v = √(T/μ)
Uurimise kokkuvõte
Planeeri küsimus enne labori avamist
Kokkuvõte peegeldab eelrenderdatud lehte: juhtküsimus, konkureerivad ennustused, muutujate rollid, juhtivad seadused, seadistus, analüüs ja laiendusärgitused jäävad nähtavale ja selles järjekorras.
Juhtküsimus
Fikseeritud pingega nöör kannab jooksvat lainet. Kui sa ergutad teda kõrgemal sagedusel, mis juhtub lainepikkusega?
Kaalutavad ennustused
- Lainepikkus kahaneb — laine kiirus püsib fikseeritud, seega kõrgem sagedus surustab mustri kokku.
- Lainepikkus kasvab kõrgemal sagedusel.
- Lainepikkus ei muutu sagedusega.
Muutujate rollid
Mida sina sead:
- Ergutussagedus f (Hz)
Mida sa mõõdad:
- Laine kiirus v (m/s)
- Lainepikkus λ (m)
Kuidas uurimustöö käib
- Ava jooksva laine eelseadistus ja vajuta Lähtesta. Nööri pinge (120 N) ja lineaartihedus (0,01 kg/m) on fikseeritud.
- Lülita sisse nööri lainepikkuse näit.
- Sea iga katse jaoks ergutussagedus ja kirjuta lainepikkus üles, kui muster on muutunud ühtlaseks.
Juhtiv võrrand
Laine kiirus nööril — v = √(T/μ)
Kiirus, millega ristlaine venitatud nööril liigub, sõltub ainult nööri pingest ja massist pikkusühiku kohta — mitte sagedusest ega amplituudist.
Universaalne laineseos — v = f·λ
Iga laine puhul võrdub kiirus sageduse ja lainepikkuse korrutisega. Kuna v on nööri poolt määratud, sunnib f tõstmine λ-d proportsionaalselt kahandama.
Mida prinditav tööleht õpilastelt välja küsib
- Arvuta ühes katses v = √(T/μ), kasutades T = 120 N ja μ = 0,01 kg/m, seejärel λ = v/f. Võrdle mõlemat tabeliga.
- Laine kiirus on kõigis kolmes katses sama. Selgita v = fλ abil, miks sageduse kahekordistamine peab lainepikkuse pooleks kahandama.
Kus see laborist kaugemale ilmneb
- Kui sa suurendaksid nööri pinget sageduse asemel, kas laine kiirus kasvaks või kahaneb? Kas lainepikkus fikseeritud sagedusel muutuks pikemaks või lühemaks?
- Laine kiirus sõltub keskkonnast (siin pingest ja lineaartihedusest), mitte sellest, kui kiiresti sa nööri raputad. Selgita, miks sagedus ja laine kiirus on sõltumatud suurused, mida sa eraldi sead.
- 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
- Tere tulemast leviklaine juurde
- Vali nöör
- Vajuta Esita
- Vaata tema liikumist
- Ava Omaduste paneel
- Said hakkama!
Ava interaktiivne simulatsioon, et stseen ehitada, Esita vajutada ja uurida elavate mõõtmiste ning juhendatud õpetusega.