Stående vågor på en sträng
När vågor reflekteras och interfererar bildas stabila mönster med noder och bukar. Stående vågor är centrala i musikinstrument och resonans.
Noder och bukar
Noder är punkter som står stilla; bukar svänger med maximal amplitud. Antalet segment beror på frekvens och randvillkor.
Resonans och övertoner
Vid resonansfrekvenser ryms heltalsmultipler av halva våglängder på strängen. Varje överton lägger till ytterligare en buk mellan de fasta ändarna.
Se resonans i labbet
Driv en sträng med olika frekvenser i simuleringen och se stående mönster bildas med live-avläsningar av våglängd och fart.
Vågekvationen
En vågs hastighet bestäms av mediet den färdas genom, som en strängs spänning eller luften den rör sig i — inte av hur snabbt du skakar källan. Eftersom hastigheten förblir densamma måste varje cykel du sänder ut rymmas inom den samma hastigheten, så en snabbare vickning packar cyklerna tätare till en kortare våglängd.
v = f · λ
- v — våghastighet (m/s): hur snabbt vågmönstret rör sig genom mediet
- f — frekvens (Hz): hur många vågcykler som passerar en punkt varje sekund
- λ — våglängd (m): längden på en hel vågcykel
En våg färdas längs en sträng och fullbordar 5 hela cykler varje sekund. Varje cykel sträcker sig över 2 meter. Hur snabbt färdas vågen?
- f = 5 Hz
- λ = 2 m
- v = f · λ
- v = 5 Hz × 2 m
v = 10 m/s