Udarci: interferenca dveh bližnjih frekvenc
1 · Predvidi
Dva zvočnika igrata tona, ki sta skoraj isto frekvenco. Poslušalec sliši glasnost utripati gor in dol. Kaj določa, kako hitro utripa?
- Mera utripanja je enaka vsoti obeh frekvenc.
- Mera utripanja (udarcev) je enaka razliki med obema frekvencama.
- Mera utripanja je enaka povprečju obeh frekvenc.
2 · Pripravi
- 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.
3 · Zberi podatke
| Frekvenca vira 1 f₁ (Hz) | Frekvenca vira 2 f₂ (Hz) | Nosilna frekvenca f_c (Hz) | Frekvenca udarcev f_beat (Hz) |
|---|---|---|---|
| 440.00 | 442.00 | ||
| 440.00 | 444.00 | ||
| 440.00 | 448.00 |
Nariši frekvenco udarcev f_beat (os y) proti |f₂ − f₁| (os x) za svoje tri poskuse.
4 · Analiziraj
- 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.
5 · Razširi
- 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?
Fizika za tem poskusom
Frekvenca udarcev
Ko se dva tona skoraj enake frekvence prekrivata, njun interferenčni vzorec utripa v glasnosti z mero, enako razliki med obema frekvencama.
Nosilna frekvenca
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.
Valovi in zvok
- Potujoči valovi na struni: hitrost, frekvenca in valovna dolžina
- Stoječi valovi: harmoniki na fiksni struni
- Dopplerjev pojav: vir se približuje poslušalcu
- Jakost zvoka in zakon obratnih kvadratov
- Decibelska lestvica: stiskanje ogromnega obsega jakosti
- Barva zvoka: harmonična vsebina zapletenega tona
- Rezonanca odprte cevi: dolžina določa višino tona