Hullámok és hang
Kétforrásos lebegés
Nyomd meg az Indítást — nézd a hullámfrontok interferenciáját; a megfigyelő lebegést hall, és a y(t) a burkológörbét mutatja.
Kétforrásos lebegés — interaktív Hullámok és hang szimuláció. Nyomd meg az Indítást — nézd a hullámfrontok interferenciáját; a megfigyelő lebegést hall, és a y(t) a burkológörbét mutatja. Ingyenes, böngészőben futó virtuális fizikalabor élő SI-mérésekkel és vezetett tutoriallal.
Lebegés
Két kicsit eltérő frekvenciájú forrás lebegésmintázatot ad — lassú hangosság-növekedéssel és -csökkenéssel.
Az f₁ és f₂ interferenciája olyan kombinált hullámot hoz létre, amelynek amplitúdója |f₁ − f₂| ütemben modulálódik. A megfigyelő a lebegésfrekvenciát hallja.
- f_beat = |f₁ − f₂|
- Hullámok szuperpozíciója
Vizsgálódási összefoglaló
Tervezd meg a kérdést, mielőtt megnyitod a labort
Az összefoglaló a előrenderelt oldalt tükrözi: vezérlő kérdés, versengő jóslatok, változószerepek, vezérlő törvények, beállítás, elemzés és bővítési feladatok láthatóak és ebben a sorrendben maradnak.
Vezérlő kérdés
Két hangszóró majdnem azonos frekvenciájú hangokat játszik. Egy hallgató a hangerő fel-le lüktetését hallja. Mi határozza meg, milyen gyorsan lüktet?
Mérlegelendő jóslatok
- A lüktetés üteme egyenlő a két frekvencia összegével.
- A lüktetés (lebegés) üteme egyenlő a két frekvencia különbségével.
- A lüktetés üteme egyenlő a két frekvencia átlagával.
Változószerepek
Amit te állítasz be:
- 1. forrás frekvenciája f₁ (Hz)
- 2. forrás frekvenciája f₂ (Hz)
Amit mérsz:
- Vivőfrekvencia f_c (Hz)
- Lebegési frekvencia f_beat (Hz)
Hogyan fut a vizsgálódás
- Nyisd meg a two-source-beats előbeállítást, és nyomd meg a Visszaállítást. Az 1. forrás rögzítve 440 Hz-en.
- Engedélyezd a lebegési frekvencia- és vivőfrekvencia-kijelzőket a megfigyelőnél.
- Állítsd be a 2. forrás frekvenciáját minden mérésnél, és rögzítsd a lebegési frekvenciát.
Vezéregyenlet
Lebegési frekvencia — f_beat = |f₁ − f₂|
Amikor két majdnem egyenlő frekvenciájú hang átfedi egymást, interferenciamintájuk hangerőben lüktet, az ütem a két frekvencia különbségével egyenlő.
Vivőfrekvencia — f_c = (f₁ + f₂)/2
A hangmagasság, amelyet a hallgató ténylegesen érzékel, a két forrásfrekvencia átlagához közeli — a lebegés egy lassú amplitúdó-lüktetés ezen az átlaghangon.
Amit a nyomtatható munkalap megoldatnia ad a diákokkal
- Egy mérésnél számítsd ki az f_beat = |f₂ − f₁| és f_c = (f₁ + f₂)/2 értékeket. Hasonlítsd mindkettőt a táblázathoz.
- Magyarázd meg, miért érzékel a hallgató egyetlen hangot a vivőfrekvencia közelében, amelynek hangerője a (sokkal lassabb) lebegési frekvencián lüktet.
Hol bukkan fel ez a laboron túl
- A zenészek hangszerüket úgy hangolják, hogy a hangjuk és egy referenciahang közti lebegéseket hallgatják, és addig igazítanak, amíg a lebegés nullára lassul. Magyarázd meg, miért jelent a nulla lebegés azt, hogy a két frekvencia pontosan egyenlő.
- Ahogy az f₂ egyre közelebb kerül az f₁-hez, mi történik a lebegési frekvenciával? Mit hallanál az f₂ = f₁ határesetben?
- AP Physics 2 — Unit 14: Waves, Sound, and Physical Optics
- IB Physics — C.3 Wave phenomena
- General High School Physics — Waves & sound
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Üdv a Kétforrásos lebegésnél
- Válaszd ki a megfigyelőt
- Nyomd meg az Indítást
- Halld a lüktetést
- Nyisd meg a Tulajdonságok panelt
- Sikerült!
Nyisd meg az interaktív szimulációt a jelenet megépítéséhez, nyomd meg az Indítást, és fedezz fel élő mérésekkel és vezetett tutoriallal.