Standing Waves sa isang String
Kapag nagre-reflect at nag-i-interfere ang mga wave, nabubuo ang stable na pattern na may mga node at antinode. Sentral ang standing waves sa mga instrumentong pangmusika at sa resonance.
Mga node at antinode
Ang mga node ay mga puntos na hindi gumagalaw; ang mga antinode ay oscillate nang may pinakamalaking amplitude. Ang bilang ng segment ay nakadepende sa frequency at boundary condition.
Resonance at harmonic
Sa resonant frequency, akmang-akma ang integer multiple ng half-wavelength sa string. Bawat harmonic ay nagdaragdag ng isa pang antinode sa pagitan ng mga nakapirming dulo.
Makita ang resonance sa lab
I-drive ang string sa iba't ibang frequency sa simulation at panoorang bubuo ang mga standing pattern na may live na wavelength at bilis na reading.
The Wave Equation
Ang bilis ng wave ay itinatakda ng medium na dinadaanan nito, tulad ng higpit ng string o hangin — hindi ng gaano kabilis mo inalog ang source. Dahil pareho ang bilis, bawat cycle na ipinapadala mo ay kailangang umaangkop sa parehong bilis, kaya ang mas mabilis na paggalaw ay mas siksik ang mga cycle sa mas maikling wavelength.
v = f · λ
- v — bilis ng wave (m/s): gaano kabilis gumagalaw ang wave pattern sa medium
- f — dalas (Hz): ilang wave cycle ang dumadaan sa isang punto kada segundo
- λ — haba ng along (m): ang haba ng isang buong wave cycle
Ang isang wave ay tumatakbo sa string, kumukumpleto ng 5 buong cycle kada segundo. Ang bawat cycle ay umaabot sa 2 metro. Gaano kabilis ang paglalakbay ng wave?
- f = 5 Hz
- λ = 2 m
- v = f · λ
- v = 5 Hz × 2 m
v = 10 m/s