Állóhullámok egy húron
Amikor a hullámok visszaverődnek és interferálnak, stabil mintázatok keletkeznek csomókkal és hasokkal. Az állóhullámok központi szerepet játszanak a hangszerekben és a rezonanciában.
Csomók és hasak
A csomók mozdulatlan pontok; a hasok maximális amplitúdóval lengenek. A szakaszok száma a frekvenciától és a peremfeltételektől függ.
Rezonancia és harmonikusok
Rezonanciafrekvenciákon a hullámhossz egész többszörései félenként elférnek a húron. Minden harmonikus még egy hasot ad a rögzített végek közé.
Lásd a rezonanciát a laborban
Gerjeszd a húrt különböző frekvenciákon a szimulációban, és nézd, ahogy álló mintázatok alakulnak ki élő hullámhossz- és sebesség-kijelzésekkel.
A hullágegyenlet
A hullám sebességét az a közeg határozza meg, amelyben terjed — például a húr feszessége vagy a levegő, amelyben mozog —, nem pedig az, hogy milyen gyorsan rázod a forrást. Mivel a sebesség rögzített, minden kiküldött ciklusnak ebbe a sebességbe kell illenie, így a gyorsabb rázás sűrűbben csomagolja a ciklusokat, rövidebb hullámhosszra.
v = f · λ
- v — hullámsebesség (m/s): milyen gyorsan mozog a hullámalak a közegben
- f — frekvencia (Hz): hány hullámciklus halad el egy ponton másodpercenként
- λ — hullámhossz (m): egy teljes hullámciklus hossza
Egy hullám egy húron terjed, másodpercenként 5 teljes ciklust végezve. Minden ciklus 2 méteren nyúlik el. Milyen gyorsan terjed a hullám?
- f = 5 Hz
- λ = 2 m
- v = f · λ
- v = 5 Hz × 2 m
v = 10 m/s