Valovi in zvok
Udarci iz dveh virov
Pritisni Predvajaj — glej, kako valovni fronti interferirata; opazovalec sliši udarce in y(t) kaže ovojnico.
Udarci iz dveh virov — interaktivna simulacija Valovi in zvok. Pritisni Predvajaj — glej, kako valovni fronti interferirata; opazovalec sliši udarce in y(t) kaže ovojnico. Brezplačen virtualni fizikalni laboratorij v brskalniku z živimi meritvami SI in vodenim vodnikom.
Udarci
Dva vira z rahlo različnima frekvencama ustvarita vzorec udarcev — počasno naraščanje in padanje glasnosti.
Interferenca med f₁ in f₂ ustvari združen val, katerega amplituda se modulira pri |f₁ − f₂|. Opazovalec sliši frekvenco udarcev.
- f_beat = |f₁ − f₂|
- Superpozicija valov
Oris preiskave
Načrtuj vprašanje, preden odpreš laboratorij
Oris zrcali predizrisano stran: vodilno vprašanje, tekmujoča predvidevanja, vloge spremenljivk, vodilni zakoni, priprava, analiza in pozivi k razširitvi ostanejo vidni in v tem vrstnem redu.
Vodilno vprašanje
Dva zvočnika igrata tona, ki sta skoraj isto frekvenco. Poslušalec sliši glasnost utripati gor in dol. Kaj določa, kako hitro utripa?
Predvidevanja za pretehtanje
- Mera utripanja je enaka vsoti obeh frekvenc.
- Mera utripanja (udarcev) je enaka razliki med obema frekvencama.
- Mera utripanja je enaka povprečju obeh frekvenc.
Vloge spremenljivk
Kaj nastaviš:
- Frekvenca vira 1 f₁ (Hz)
- Frekvenca vira 2 f₂ (Hz)
Kaj izmeriš:
- Nosilna frekvenca f_c (Hz)
- Frekvenca udarcev f_beat (Hz)
Kako poteka preiskava
- Odpri prednastavitev two-source-beats in pritisni Ponastavi. Vir 1 je fiksiran na 440 Hz.
- Omogoči odčitka frekvence udarcev in nosilne frekvence pri opazovalcu.
- Nastavi frekvenco vira 2 za vsak poskus in zabeleži frekvenco udarcev.
Vodilna enačba
Frekvenca udarcev — f_beat = |f₁ − f₂|
Ko se dva tona skoraj enake frekvence prekrivata, njun interferenčni vzorec utripa v glasnosti z mero, enako razliki med obema frekvencama.
Nosilna frekvenca — f_c = (f₁ + f₂)/2
Višina tona, ki jo poslušalec dejansko sliši, je blizu povprečju obeh frekvenc virov — udarec je počasno nihanje amplitude, ki jezdi na vrhu tega povprečnega tona.
Kaj natisnjivi delovni list od učencev zahteva izračunati
- Za en poskus izračunaj f_beat = |f₂ − f₁| in f_c = (f₁ + f₂)/2. Primerjaj oba s tabelo.
- Razloži, zakaj poslušalec sliši en ton blizu nosilne frekvence, z glasnostjo, ki utripa pri (precej počasnejši) frekvenci udarcev.
Kje se to pokaže onkraj laboratorija
- Glasbeniki uglašujejo inštrumente tako, da poslušajo udarce med svojim tonom in referenčnim tonom, in prilagajajo, dokler udarci ne upočasniijo na nič. Razloži, zakaj nič udarcev pomeni, da sta frekvenci točno enaki.
- Ko se f₂ približuje f₁, kaj se zgodi s frekvenco udarcev? Kaj bi slišal v meji 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
- Dobrodošli pri udarcih iz dveh virov
- Izberi opazovalca
- Pritisni Predvajaj
- Sliši omahovanje
- Odpri ploščo Lastnosti
- Uspelo ti je!
Odpri interaktivno simulacijo, zgradi prizor, pritisni Predvajaj in raziskuj z živimi meritvami in vodenim vodnikom.
Odpri interaktivni laboratorij →