Etenevät aallot narussa: nopeus, taajuus ja aallonpituus

1 · Ennusta

Kiinteällä jännityksellä oleva naru kantaa etenevää aaltoa. Jos ajet sitä korkeammalla taajuudella, mitä aallonpituudelle tapahtuu?

• Aallonpituus lyhenee – aallon nopeus pysyy kiinteänä, joten korkeampi taajuus puristaa kuviota.
• Aallonpituus pitenee korkeammalla taajuudella.
• Aallonpituus ei muutu taajuuden mukana.

2 · Kokoa

1. Avaa etenevä aalto -esiasetus ja paina Nollaa. Narun jännitys (120 N) ja linjatiheys (0.01 kg/m) ovat kiinteät.
2. Ota käyttöön aallonpituuden lukema narussa.
3. Aseta ajotaajuus jokaiselle suoritukselle ja kirjaa aallonpituus, kun kuvio on vakaa.

3 · Kerää data

Kuvaa aallonpituus λ (y-akseli) arvoa 1/f vasten (x-akseli) kolmelle suorituksellesi. Onko viiva suora origon kautta?

4 · Analysoi

1. Yhdelle suoritukselle laske v = √(T/μ) arvoilla T = 120 N ja μ = 0.01 kg/m, sitten λ = v/f. Vertaa molempia taulukkoon.
2. Aallon nopeus on sama kaikissa kolmessa suorituksessa. Selitä kaavalla v = fλ, miksi taajuuden kaksinkertaistamisen on puolitettava aallonpituus.

5 · Laajenna

1. Jos lisäisit narun jännitystä taajuuden sijaan, kasvaisiko vai laskisiko aallon nopeus? Piteneekö vai lyheneekö aallonpituus kiinteällä taajuudella?
2. Aallon nopeus riippuu väliaineesta (tässä jännitys ja linjatiheys), ei siitä, kuinka nopeasti ravistat narua. Selitä, miksi taajuus ja aallon nopeus ovat riippumattomia suureita, jotka asetat erikseen.

Tämän kokeen fysiikka

← Takaisin kokeeseen

138 ilmaista tulostettavaa fysiikan työarkkia