Potujoči valovi na struni: hitrost, frekvenca in valovna dolžina

1 · Predvidi

Struna pod fiksno napetostjo nosi potujoči val. Če jo vzbudiš z višjo frekvenco, kaj se zgodi z valovno dolžino?

• Valovna dolžina se skrajša — hitrost vala ostane fiksna, zato višja frekvenca stisne vzorec.
• Valovna dolžina se podaljša pri višji frekvenci.
• Valovna dolžina se s frekvenco ne spremeni.

2 · Pripravi

1. Odpri prednastavitev travelling-wave in pritisni Ponastavi. Napetost strune (120 N) in linearna gostota (0,01 kg/m) sta fiksni.
2. Omogoči odčitek valovne dolžine na struni.
3. Nastavi vzbujalno frekvenco za vsak poskus in zabeleži valovno dolžino, ko je vzorec umirjen.

3 · Zberi podatke

Nariši valovno dolžino λ (os y) proti 1/f (os x) za svoje tri poskuse. Ali je črta ravna skozi izhodišče?

4 · Analiziraj

1. Za en poskus izračunaj v = √(T/μ) s T = 120 N in μ = 0,01 kg/m, nato λ = v/f. Primerjaj oba s tabelo.
2. Hitrost vala je enaka v vseh treh poskusih. Z v = fλ razloži, zakaj mora podvojitev frekvence prepoloviti valovno dolžino.

5 · Razširi

1. Če bi povečal napetost strune namesto frekvence, bi hitrost vala narasla ali padla? Bi valovna dolžina pri fiksni frekvenci postala daljša ali krajša?
2. Hitrost vala je odvisna od medija (tu napetost in linearna gostota), ne od tega, kako hitro treseš struno. Razloži, zakaj sta frekvenca in hitrost vala neodvisni količini, ki ju nastavljaš ločeno.

Fizika za tem poskusom

← Nazaj na poskus

138 brezplačnih natisljivih fizikalnih delovnih listov