Golven en geluid
Lopende golf op een snaar
Druk op Start — kijk hoe y = A sin(kx − ωt) zich voortplant; meet y(t) in het midden van de snaar.
Lopende golf op een snaar — interactieve Golven en geluid-simulatie. Druk op Start — kijk hoe y = A sin(kx − ωt) zich voortplant; meet y(t) in het midden van de snaar. Gratis virtueel natuurkundelab in de browser met live SI-metingen en een begeleide rondleiding.
Lopende golf
Een sinusoïdale storing reist langs een snaar met snelheid v = √(T/μ).
Elk punt trilt transversaal terwijl het patroon langs de snaar beweegt. Het golfgetal k en de hoekfrequentie ω zijn verbonden door de dispersierelatie voor een snaar.
- y = A sin(kx − ωt)
- v = √(T/μ)
Onderzoeksnota
Plan de vraag voordat je het lab opent
De samenvatting spiegelt de voorgerenderde pagina: leidende vraag, concurrerende voorspellingen, rollen van variabelen, bepalende wetten, opstelling, analyse- en verdiepingsvragen blijven zichtbaar en in deze volgorde.
Leidende vraag
Een snaar onder vaste spanning draagt een lopende golf. Als je hem op een hogere frequentie aandrijft, wat gebeurt er dan met de golflengte?
Voorspellingen om te wegen
- De golflengte wordt korter — de golfsnelheid blijft vast, dus een hogere frequentie perst het patroon samen.
- De golflengte wordt langer bij hogere frequentie.
- De golflengte verandert niet met de frequentie.
Rollen van variabelen
Wat je instelt:
- Aandrijffrequentie f (Hz)
Wat je meet:
- Golfsnelheid v (m/s)
- Golflengte λ (m)
Hoe het onderzoek verloopt
- Open de voorinstelling travelling-wave en druk op Herstel. De spanning van de snaar (120 N) en de massa per lengte (0,01 kg/m) zijn vast.
- Zet de golflengte-aflezing op de snaar aan.
- Stel voor elke meting de aandrijffrequentie in en noteer de golflengte zodra het patroon stabiel is.
Leidende vergelijking
Golfsnelheid op een snaar — v = √(T/μ)
De snelheid waarmee een transversale golf langs een gespannen snaar loopt hangt alleen af van de spanning van de snaar en de massa per eenheid lengte — niet van frequentie of amplitude.
Universele golfvergelijking — v = f·λ
Voor elke golf geldt: snelheid is frequentie keer golflengte. Omdat v door de snaar is vastgelegd, dwingt een hogere f λ om evenredig te krimpen.
Wat het uitprintbare werkblad leerlingen laat uitwerken
- Reken voor één meting v = √(T/μ) uit met T = 120 N en μ = 0.01 kg/m en daarna λ = v/f. Vergelijk beide met de tabel.
- De golfsnelheid is in alle drie de metingen gelijk. Leg met v = fλ uit waarom het verdubbelen van de frequentie de golflengte moet halveren.
Waar dit buiten het lab opduikt
- Als je in plaats van de frequentie de spanning van de snaar vergroot, neemt de golfsnelheid dan toe of af? Wordt de golflengte bij een vaste frequentie langer of korter?
- De snelheid van een golf hangt af van het medium (hier spanning en massa per lengte), niet van hoe snel je de snaar beweegt. Leg uit waarom frequentie en golfsnelheid onafhankelijke grootheden zijn die je apart instelt.
- AP Physics 2 — Unit 14: Waves, Sound, and Physical Optics
- IB Physics — C.2 Wave model
- General High School Physics — Waves & sound
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Middle School Physical Science — Wave amplitude and energy
- Middle School Physical Science — Waves meeting materials
- Welkom bij Lopende golf
- Selecteer de snaar
- Druk op Start
- Kijk hem bewegen
- Open het eigenschappenpaneel
- Gelukt!
Open de interactieve simulatie om de scène te bouwen, druk op Start en verken met live metingen en een begeleide rondleiding.