एक स्ट्रिंग पर यात्रा तरंगें: गति, आवृत्ति और तरंग दैर्ध्य

1 · भविष्यवाणी

निश्चित तनाव के तहत एक स्ट्रिंग एक यात्रा तरंग ले जाती है। यदि आप इसे उच्च आवृत्ति पर चलाते हैं, तो तरंग दैर्ध्य का क्या होता है?

• तरंग दैर्ध्य कम हो जाता है - तरंग की गति स्थिर रहती है, इसलिए उच्च आवृत्ति पैटर्न को निचोड़ देती है।
• उच्च आवृत्ति पर तरंगदैर्घ्य लंबा हो जाता है।
• तरंगदैर्घ्य आवृत्ति के साथ नहीं बदलता है।

2 · सेट अप

1. travelling-wave प्रीसेट खोलें और रीसेट दबाएँ। स्ट्रिंग का तनाव (120 N) और रैखिक घनत्व (0.01 kg/m) निश्चित हैं।
2. स्ट्रिंग पर तरंग दैर्ध्य रीडआउट सक्षम करें।
3. प्रत्येक परीक्षण के लिए ड्राइव आवृत्ति सेट करें और पैटर्न स्थिर होने पर तरंग दैर्ध्य रिकॉर्ड करें।

3 · डेटा एकत्रित करें

अपने तीन परीक्षणों के लिए 1 /f (x-अक्ष) के विरुद्ध तरंग दैर्ध्य λ (y-अक्ष) प्लॉट करें। क्या रेखा मूल बिन्दु से होकर सीधी जाती है?

4 · विश्लेषण करें

1. एक परीक्षण के लिए, T = 120 N और μ = 0.01 kg/m, का उपयोग करके v = √(T/μ) की गणना करें, फिर λ = v/f. की तुलना तालिका से करें।
2. तीनों परीक्षणों में तरंग गति समान है। v = fλ, का उपयोग करके समझाएं कि आवृत्ति को दोगुना करने से तरंग दैर्ध्य आधा क्यों होना चाहिए।

5 · विस्तार

1. यदि आप स्ट्रिंग की आवृत्ति के बजाय उसका तनाव बढ़ा दें, तो तरंग की गति बढ़ेगी या घटेगी? क्या निश्चित आवृत्ति पर तरंगदैर्घ्य लंबा होगा या छोटा?
2. एक तरंग की गति माध्यम (यहाँ तनाव और रैखिक घनत्व) पर निर्भर करती है, न कि इस पर कि आप कितनी तेजी से स्ट्रिंग को हिलाते हैं। बताएं कि आवृत्ति और तरंग गति स्वतंत्र मात्राएं क्यों हैं जिन्हें आपने अलग-अलग निर्धारित किया है।

इस प्रयोग के पीछे का भौतिकी

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