Vlny a zvuk
Záznely z dvoch zdrojov
Stlač Prehrať — sleduj, ako fronty interferujú; pozorovateľ počuje záznely a y(t) ukazuje obálku.
Záznely z dvoch zdrojov — interaktívna simulácia Vlny a zvuk. Stlač Prehrať — sleduj, ako fronty interferujú; pozorovateľ počuje záznely a y(t) ukazuje obálku. Bezplatné virtuálne fyzikálne laboratórium v prehliadači so živými SI meraniami a sprievodcom.
Záznely
Dva zdroje s mierne odlišnými frekvenciami vytvárajú záznely — pomalé stúpanie a klesanie hlasitosti.
Interferencia medzi f₁ a f₂ vytvára kombinovanú vlnu, ktorej amplitúda sa moduluje na |f₁ − f₂|. Pozorovateľ počuje frekvenciu záznov.
- f_beat = |f₁ − f₂|
- Superpozícia vĺn
Prehľad skúmania
Naplánuj otázku ešte pred otvorením laboratória
Stručný opis zrkadlí predrenderovanú stránku: hlavná otázka, súťažiace predikcie, úlohy premenných, riadiace zákony, postavenie, analýza a rozširujúce podnety zostávajú viditeľné a v tomto poradí.
Hlavná otázka
Dva reproduktory hrajú tóny takmer rovnakej frekvencie. Poslucháč počuje, ako hlasitosť pulzuje nahor a nadol. Čo určuje, ako rýchlo pulzuje?
Predikcie na zváženie
- Frekvencia pulzovania sa rovná súčtu dvoch frekvencií.
- Frekvencia pulzovania (záznov) sa rovná rozdielu dvoch frekvencií.
- Frekvencia pulzovania sa rovná priemeru dvoch frekvencií.
Úlohy premenných
Čo nastavuješ:
- Frekvencia Zdroja 1 f₁ (Hz)
- Frekvencia Zdroja 2 f₂ (Hz)
Čo meriaš:
- Nosná frekvencia f_c (Hz)
- Frekvencia záznov f_beat (Hz)
Ako skúmanie prebieha
- Otvor predvolbu záznely z dvoch zdrojov a stlač Resetovať. Zdroj 1 je pevne na 440 Hz.
- Zapni odčítania frekvencie záznov a nosnej frekvencie u pozorovateľa.
- Nastav frekvenciu Zdroja 2 pre každý pokus a zaznamenaj frekvenciu záznov.
Riadiaca rovnica
Frekvencia záznov — f_beat = |f₁ − f₂|
Keď sa dva tóny takmer rovnakej frekvencie prekrývajú, ich interferenčný vzor pulzuje v hlasitosti rýchlosťou rovnajúcou sa rozdielu dvoch frekvencií.
Nosná frekvencia — f_c = (f₁ + f₂)/2
Výška tónu, ktorú poslucháč skutočne vníma, je blízko priemeru dvoch frekvencií zdrojov — záznely sú pomalá pulzácia amplitúdy idúca po vrchu toho priemerného tónu.
Čo má študentov naučiť tlačiteľný list
- Pre jeden pokus vypočítaj f_beat = |f₂ − f₁| a f_c = (f₁ + f₂)/2. Porovnaj obe s tabuľkou.
- Vysvetli, prečo poslucháč vníma jeden tón blízko nosnej frekvencie s hlasitosťou pulzujúcou na (omnoho pomalšej) frekvencii záznov.
Kde sa to objavuje mimo laboratória
- Hudobníci pri ladení nástrojov počúvajú záznely medzi svojím tónom a referenčným tónom a upravujú, kým záznely nespomalia na nulu. Vysvetli, prečo nulové záznely znamenajú, že dve frekvencie sú presne rovnaké.
- Ako sa f₂ približuje stále bližšie k f₁, čo sa deje s frekvenciou záznov? Čo by si počul v limite f₂ = f₁?
- AP Physics 2 — Unit 14: Waves, Sound, and Physical Optics
- IB Physics — C.3 Wave phenomena
- General High School Physics — Waves & sound
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Vitaj pri záznely z dvoch zdrojov
- Vyber pozorovateľa
- Stlač Prehrať
- Počuj kolísanie
- Otvor panel Vlastnosti
- Zvládol si to!
Otvor interaktívnu simuláciu na postavenie scény, stlač Prehrať a skúmaj so živými meraniami a sprievodcom.
Otvoriť interaktívne laboratórium →