Mga Travelling Wave sa String: Bilis, Frequency, at Wavelength
1 · Humula
Ang string sa nakatakdang tension ay nagdadala ng travelling wave. Kung pataasin mo ang drive frequency, ano ang mangyayari sa wavelength?
- Pumapaliit ang wavelength — pareho pa rin ang wave speed, kaya pumipihit ng mas mabuti ang mas mataas na frequency.
- Pumapahaba ang wavelength sa mas mataas na frequency.
- Hindi nagbabago ang wavelength kasama ng frequency.
2 · Mag-set Up
- Buksan ang travelling-wave preset at pindutin ang I-reset. Nakatakdang tension (120 N) at linear density (0.01 kg/m) ng string.
- I-enable ang wavelength readout sa string.
- Itakda ang drive frequency sa bawat trial at itala ang wavelength kapag steady na ang pattern.
3 · Mangulekta ng Data
| Drive frequency f (Hz) | Wave speed v (m/s) | Wavelength λ (m) |
|---|---|---|
| 220.00 | ||
| 440.00 | ||
| 880.00 |
I-plot ang wavelength λ (y-axis) laban sa 1/f (x-axis) para sa tatlong trial mo. Tuwid ba ang linya sa pinagmulan?
4 · Mag-analisa
- Para sa isang trial, kalkulahin ang v = √(T/μ) gamit ang T = 120 N at μ = 0.01 kg/m, tapos ang λ = v/f. Ihambing ang dalawa sa table.
- Pareho ang wave speed sa tatlong trial. Ipaliwanag, gamit ang v = fλ, kung bakit dapat mapangalahati ang wavelength kapag dinoble ang frequency.
5 · Palawakin
- Kung dinaan mo sa pagtaas ng tension ng string sa halip na frequency, tataas o bababa ang wave speed? Pahaba o paliit ang wavelength sa nakatakdang frequency?
- Ang bilis ng wave ay nakadepende sa medium (tension at linear density dito), hindi sa kung gaano kabilis mo binabatak ang string. Ipaliwanag kung bakit magkahiwalay na quantity ang frequency at wave speed na itinatakda mo nang hiwalay.
Ang Physics sa Likod ng Experiment na Ito
Wave Speed sa String
Ang bilis ng transverse wave sa nakabiting string ay nakadepende lamang sa tension at mass kada unit na haba ng string — hindi sa frequency o amplitude.
Universal Wave Relation
Para sa kahit anong wave, ang bilis ay katumbas ng frequency beses wavelength. Dahil nakatakda ang v ng string, ang pagtaas ng f ay pumipilit sa λ na pumaliit nang proporsyonal.