Ejošie viļņi uz stīgas: ātrums, frekvence un viļņa garums

1 · Prognozē

Stīga zem fiksētas vilkmes nes ejošu vilni. Ja tu to ierosināsi augstākā frekvencē, kas notiek ar viļņa garumu?

• Viļņa garums kļūst īsāks — viļņa ātrums paliek fiksēts, tāpēc augstāka frekvence saspiež rakstu.
• Viļņa garums kļūst garāks pie augstākas frekvences.
• Viļņa garums nemainās ar frekvenci.

2 · Iestati

1. Atver ejošā viļņa eksperimentu un nospied Atiestatīt. Stīgas vilkme (120 N) un lineārais blīvums (0.01 kg/m) ir fiksēti.
2. Ieslēdz viļņa garuma rādījumu uz stīgas.
3. Iestati ierosmes frekvenci katram mēģinājumam un ieraksti viļņa garumu, kad raksts ir stabils.

3 · Vāc datus

Zīmē viļņa garumu λ (y ass) pret 1/f (x ass) saviem trim mēģinājumiem. Vai līnija ir taisna caur sākumpunktu?

4 · Analizē

1. Vienam mēģinājumam izrēķini v = √(T/μ) ar T = 120 N un μ = 0.01 kg/m, tad λ = v/f. Salīdzini abus ar tabulu.
2. Viļņa ātrums ir tas pats visos trīs mēģinājumos. Izskadyro, izmantojot v = fλ, kāpēc frekvences dubultošanai jāsaīsina viļņa garums uz pusi.

5 · Paplašina

1. Ja tu palielinātu stīgas vilkmi, nevis frekvenci, vai viļņa ātrums pieaugtu vai samazinātos? Vai viļņa garums pie fiksētas frekvences kļūtu garāks vai īsāks?
2. Viļņa ātrums atkarīgs no vides (šeit vilkmes un lineārā blīvuma), nevis no tā, cik ātri tu krati stīgu. Izskadyro, kāpēc frekvence un viļņa ātrums ir neatkarīgi lielumi, ko tu iestati atsevišķi.

Fizika aiz šī eksperimenta

← Atpakaļ pie eksperimenta

138 bezmaksas drukājamas fizikas darba lapas