Seisevlained: harmoonikud mõlemast otsast kinnitatud nööril

1 · Ennusta

Mõlemast otsast kinnitatud nöör resoneerib kindlatel sagedustel, mida kutsutakse harmoonikuteks. Kuidas seostuvad 2. ja 3. harmooniku sagedused põhisagedusega?

• Harmoonikute sagedused ei järgi põhisageduse suhtes lihtsat mustrit.
• Iga harmooniku sagedus on pool eelmisest.
• Iga harmooniku sagedus on põhisageduse täisarvkordne.

2 · Seadista

1. Ava seisevlaine eelseadistus ja vajuta Lähtesta. Pinge (120 N), lineaartihedus (0,01 kg/m) ja pikkus (1,2 m) on fikseeritud.
2. Lülita sisse nööri põhisageduse näit.
3. Sea iga katse jaoks harmooniku number n ja kirjuta üles resonants-sagedus.

3 · Kogu andmeid

Joonista resonants-sagedus fₙ (y-telg) harmooniku numbri n (x-telg) suhtes oma kolme katse jaoks. Kas joon läbib origo?

4 · Analüüsi

1. Arvuta f₁ = √(T/μ)/(2L), kasutades T = 120 N, μ = 0,01 kg/m, L = 1,2 m, seejärel igas reas fₙ = n·f₁. Võrdle tabeliga.
2. Sinu fₙ-versus-n graafik peaks olema sirge läbi origo tõusuga f₁. Selgita, miks mõlema otsa kinnitamine lubab resoneeruda ainult f₁ täisarvkordsel sagedustel.

5 · Laienda

1. Kitarri keele põhisagedus määrab noodu, mida sa kuuled, aga keel võngub samaaegselt ka kõrgematel harmoonikutel, andes noodule tema tämbri. Kus veel selles rakenduses saab näha mitme harmooniku summat?
2. Kui sa lühendaksid keele poole tema pikkusest (hoides pinge ja lineaartiheduse samana), mis juhtuks põhisagedusega? Kasuta f₁ = v/(2L), et selgitada.

Selle eksperimendi füüsika

← Tagasi eksperimendi juurde

138 tasuta prinditavat füüsika töölehte