Unde staționare pe o coardă
Când undele se reflectă și interferă, se formează tipare stabile cu noduri și ventre. Undele staționare sunt centrale pentru instrumentele muzicale și rezonanță.
Noduri și ventre
Nodurile sunt puncte care rămân nemișcate; ventrele oscilează cu amplitudine maximă. Numărul de segmente depinde de frecvență și de condițiile la capete.
Rezonanță și armonici
La frecvențele de rezonanță, pe coardă încap multipli întregi de semi-lungimi de undă. Fiecare armonică adaugă încă un ventru între capetele fixe.
Vezi rezonanța în laborator
Excită o coardă la diferite frecvențe în simulare și privește formarea tiparelor staționare, cu citiri live ale lungimii de undă și vitezei.
Ecuația undei
Viteza unei unde este stabilită de mediul prin care călătorește, ca tăria corzii sau aerul în care se mișcă — nu de cât de repede scutur sursa. Pentru că viteza rămâne fixă, fiecare ciclu pe care îl trimiți trebuie să se încadreze în aceeași viteză, deci o scuturare mai rapidă împachetează ciclurile mai aproape unul de altul, într-o lungime de undă mai scurtă.
v = f · λ
- v — viteza undei (m/s): cât de repede se mișcă tiparul undei prin mediu
- f — frecvența (Hz): câte cicluri de undă trec printr-un punct în fiecare secundă
- λ — lungimea de undă (m): lungimea unui ciclu complet de undă
O undă călătorește de-a lungul unei corzi, completând 5 cicluri întregi în fiecare secundă. Fiecare ciclu se întinde pe 2 metri. Cât de repede călătorește unda?
- f = 5 Hz
- λ = 2 m
- v = f · λ
- v = 5 Hz × 2 m
v = 10 m/s