Fale stojące na strunie
Gdy fale odbijają się i nakładają, tworzą się stabilne układy z węzłami i strzałkami. Fale stojące są kluczowe dla instrumentów muzycznych.
Węzły i strzałki
Węzły to punkty nieruchome; strzałki drgają z maksymalną amplitudą. Liczba segmentów zależy od długości fali.
Rezonans i harmoniczne
Przy częstotliwościach rezonansowych na strunie mieści się całkowita liczba półfal. Każda harmoniczna dodaje kolejną strzałkę.
Zobacz rezonans w pracowni
Wymuszaj drgania struny przy różnych częstotliwościach w symulacji i patrz, jak tworzą się układy stojące z długością fali odczytywaną na żywo.
Równanie falowe
Prędkość fali wyznacza ośrodek, w którym biegnie — jak naciąg struny albo powietrze — a nie to, jak szybko trzęsiesz źródłem. Ponieważ prędkość pozostaje stała, każdy wysłany cykl musi zmieścić się w tej samej prędkości, więc szybsze trzęsienie pakuje cykle ciaśniej w krótszą długość fali.
v = f · λ
- v — prędkość fali (m/s): jak szybko wzorzec fali przesuwa się przez ośrodek
- f — częstotliwość (Hz): ile cykli fali przechodzi przez punkt każdej sekundy
- λ — długość fali (m): długość jednego pełnego cyklu fali
Fala biegnie wzdłuż struny, wykonując 5 pełnych cykli każdej sekundy. Każdy cykl rozciąga się na 2 metry. Jak szybko biegnie fala?
- f = 5 Hz
- λ = 2 m
- v = f · λ
- v = 5 Hz × 2 m
v = 10 m/s