Løpende bølger på en streng: fart, frekvens og bølgelengde

1 · Prediker

En streng under fast strekkspenning bærer en løpende bølge. Hvis du driver den ved en høyere frekvens, hva skjer med bølgelengden?

• Bølgelengden blir kortere — bølgehastigheten forblir fast, så høyere frekvens klemmer mønsteret sammen.
• Bølgelengden blir lengre ved høyere frekvens.
• Bølgelengden endrer seg ikke med frekvensen.

2 · Oppsett

1. Åpne løpende-bølge-forhåndsinnstillingen og trykk Nullstill. Strengens strekkspenning (120 N) og lineære tetthet (0,01 kg/m) er faste.
2. Aktiver bølgelengde-avlesningen på strengen.
3. Sett drivfrekvensen for hvert forsøk og registrer bølgelengden når mønsteret er jevnt.

3 · Samle inn data

Plott bølgelengde λ (y-akse) mot 1/f (x-akse) for dine tre forsøk. Er linjen rett gjennom origo?

4 · Analyser

1. For ett forsøk, beregn v = √(T/μ) med T = 120 N og μ = 0,01 kg/m, deretter λ = v/f. Sammenlign begge med tabellen.
2. Bølgehastigheten er den samme i alle tre forsøkene. Forklar, med v = fλ, hvorfor dobling av frekvensen må halvere bølgelengden.

5 · Utvid

1. Hvis du økte strengens strekkspenning i stedet for frekvensen, ville bølgehastigheten øke eller synke? Ville bølgelengden ved fast frekvens bli lengre eller kortere?
2. En bølges fart avhenger av mediet (strekkspenning og lineær tetthet her), ikke av hvor raskt du rister strengen. Forklar hvorfor frekvens og bølgehastighet er uavhengige størrelser som du setter separat.

Fysikken bak dette eksperimentet

← Tilbake til eksperimentet

138 gratis, utskrivbare fysikk-arbeidsark