நூலில் பயண அலைகள்: வேகம், அதிர்வெண், அலைநீளம்
1 · கணிப்பு
நிலையான இழுவிசையில் உள்ள ஒரு நூல், பயண அலை ஒன்றைத் தாங்குகிறது. அதை அதிக அதிர்வெண்ணில் இயக்கினால், அலைநீளத்திற்கு என்ன நடக்கிறது?
- அலைநீளம் குறையும் — அலை வேகம் நிலையாக இருப்பதால், அதிக அதிர்வெண் வடிவத்தை அழுத்துகிறது.
- அதிக அதிர்வெண்ணில் அலைநீளம் நீளும்.
- அலைநீளம் அதிர்வெண்ணுடன் மாறாது.
2 · அமைப்பு
- பயண-அலை முன்னமைப்பைத் திறந்து மீட்டமையை அழுத்துங்கள். நூலின் இழுவிசை (120 N) மற்றும் நேர் அடர்த்தி (0.01 kg/m) நிலையானவை.
- நூலில் அலைநீள வாசிப்பை இயக்குங்கள்.
- ஒவ்வொரு முயற்சிக்கும் இயக்கும் அதிர்வெண்ணை அமைத்து, வடிவம் நிலையானதும் அலைநீளத்தைப் பதிவு செய்யுங்கள்.
3 · தரவு சேகரி
| இயக்க அதிர்வெண் f (Hz) | அலை வேகம் v (m/s) | அலைநீளம் λ (m) |
|---|---|---|
| 220.00 | ||
| 440.00 | ||
| 880.00 |
உங்கள் மூன்று முயற்சிகளுக்கும், 1/f (x-அச்சு) எதிராக அலைநீளம் λ (y-அச்சு)-ஐ வரையுங்கள். கோடு மூலப்புள்ளி வழியாக நேரா?
4 · பகுப்பாய்வு
- ஒரு முயற்சிக்கு, T = 120 N மற்றும் μ = 0.01 kg/m பயன்படுத்தி v = √(T/μ), பின்னர் λ = v/f கணக்கிடுங்கள். இரண்டையும் அட்டவணையுடன் ஒப்பிடுங்கள்.
- மூன்று முயற்சிகளிலும் அலை வேகம் ஒன்றே. v = fλ பயன்படுத்தி, அதிர்வெண்ணை இரட்டிப்பாக்கினால், அலைநீளம் பாதியாக வேண்டியது ஏன் என்று விளக்குங்கள்.
5 · நீட்டிப்பு
- அதிர்வெண்ணுக்குப் பதிலாக நூலின் இழுவிசையை அதிகரித்தால், அலை வேகம் அதிகரிக்குமா குறையுமா? நிலையான அதிர்வெண்ணில், அலைநீளம் நீளுமா குறையுமா?
- ஒரு அலையின் வேகம், ஊடகத்தைச் சார்ந்தது (இங்கே இழுவிசை மற்றும் நேர் அடர்த்தி), நீங்கள் நூலை எவ்வளவு வேகமாக அலைக்கிறீர்கள் என்பதை அல்ல. அதிர்வெண் மற்றும் அலை வேகம், நீங்கள் தனித்தனியாக அமைக்கும் சுதந்திர அளவுகள் என்பது ஏன் என்று விளக்குங்கள்.
இந்த சோதனையின் பின்னணி இயற்பியல்
ஒரு நூலில் அலை வேகம்
நீட்டப்பட்ட நூலின் வழியாக ஒரு குறுக்கு அலை பயணிக்கும் வேகம், நூலின் இழுவிசை மற்றும் அலகு நீளத்திற்கான நிறையை மட்டுமே சார்ந்தது — அதிர்வெண் அல்லது வீச்சை அல்ல.
பொது அலை தொடர்பு
எந்த அலைக்கும், வேகம் = அதிர்வெண் × அலைநீளம். v, நூலால் நிர்ணயிக்கப்படுவதால், f-ஐ உயர்த்தினால் λ விகிதசமமாக சுருங்க வேண்டும்.
அலைகள் & ஒலி
- துடிப்புகள்: இரண்டு அருகிலுள்ள அதிர்வெண்கள் குறுக்கிடுதல்
- நிலை அலைகள்: திடமான நூலில் ஹார்மோனிக்குகள்
- டாப்ளர் விளைவு: ஒரு மூலம் கேட்பவரை நெருங்குதல்
- ஒலி செறிவு மற்றும் தலைகீழ் வர்க்க விதி
- டெசிபல் அளவு: செறிவுகளின் பெரும் வரம்பை சுருக்குதல்
- இசைத்தன்மை: ஒரு சிக்கலான சுருதியின் ஹார்மோனிக் உள்ளடக்கம்
- திறந்த-குழாய் ஒத்ததிர்வு: நீளமே சுருதியை அமைக்கிறது