Putujući valovi na žici: brzina, frekvencija i valna duljina

1 · Predviđanje

Žica pod fiksnom napetosti nosi putujući val. Ako je pobuđuješ višom frekvencijom, što se događa s valnom duljinom?

• Valna duljina se smanjuje — brzina vala ostaje fiksna, pa viša frekvencija sažima uzorak.
• Valna duljina raste pri višoj frekvenciji.
• Valna duljina se ne mijenja s frekvencijom.

2 · Postava

1. Otvori postav putujućeg vala i pritisni Resetiraj. Napetost žice (120 N) i linearna gustoća (0.01 kg/m) fiksni su.
2. Omogući očitanje valne duljine na žici.
3. Postavi frekvenciju pobude za svaki pokušaj i zabilježi valnu duljinu kad se uzorak smiri.

3 · Prikupljanje podataka

Nacrtaj valnu duljinu λ (y-os) naspram 1/f (x-os) za svoja tri pokušaja. Je li crta pravac kroz ishodište?

4 · Analiza

1. Za jedan pokušaj izračunaj v = √(T/μ) koristeći T = 120 N i μ = 0.01 kg/m, zatim λ = v/f. Usporedi oba s tablicom.
2. Brzina vala ista je u sva tri pokušaja. Objasni, koristeći v = fλ, zašto udvostručenje frekvencije mora prepoloviti valnu duljinu.

5 · Proširenje

1. Ako bi povećao napetost žice umjesto frekvencije, bi li brzina vala rasla ili padala? Bi li valna duljina pri fiksnoj frekvenciji postala dulja ili kraća?
2. Brzina vala ovisi o sredstvu (ovdje napetosti i linearnoj gustoći), a ne o tome koliko brzo treseš žicu. Objasni zašto su frekvencija i brzina vala neovisne veličine koje postavljaš odvojeno.

Fizika iza ovog pokusa

← Natrag na pokus

138 besplatnih radnih listova iz fizike za ispis