స్థిర తరంగాలు: స్థిరపరచిన తీగపై హార్మోనిక్‌లు

1 · ఊహించండి

రెండు చివరలా స్థిరపరచిన తీగ హార్మోనిక్‌లు అనే నిర్దిష్ట పౌనఃపున్యాల వద్ద అనునాదం చెందుతుంది. 2వ, 3వ హార్మోనిక్‌ల పౌనఃపున్యం ప్రాథమికతో ఎలా సంబంధం కలిగి ఉంటుంది?

2 · అమరిక

  1. standing-string ప్రీసెట్‌ను తెరిచి రీసెట్ నొక్కండి. తన్యత (120 N), రేఖీయ సాంద్రత (0.01 kg/m), పొడవు (1.2 m) స్థిరంగా ఉంటాయి.
  2. తీగపై ప్రాథమిక-పౌనఃపున్యం రీడింగ్‌ను చేతనం చేయండి.
  3. ప్రతి ప్రయత్నానికి హార్మోనిక్ సంఖ్య n సెట్ చేసి, అనునాద పౌనఃపున్యాన్ని నమోదు చేయండి.

3 · డేటా సేకరించండి

హార్మోనిక్ సంఖ్య nప్రధానం f₁ (Hz)అనునాద పౌనఃపున్యం fₙ (Hz)
1
2
3

మీ మూడు ప్రయత్నాల కోసం హార్మోనిక్ సంఖ్య n (x-అక్షం) పై అనునాద పౌనఃపున్యం fₙ (y-అక్షం) ప్లాట్ చేయండి. రేఖ మూలబిందువు గుండా వెళ్ళిందా?

4 · విశ్లేషించండి

  1. T = 120 N, μ = 0.01 kg/m, L = 1.2 m ఉపయోగించి f₁ = √(T/μ)/(2L) లెక్కించి, ప్రతి వరుసకూ fₙ = n·f₁. పట్టికతో పోల్చండి.
  2. మీ fₙ-వర్సెస్-n గ్రాఫ్ వాలు f₁ తో మూలబిందువు గుండా వెళ్ళే సరళ రేఖ అయి ఉండాలి. రెండు చివరలూ స్థిరపరవడం f₁ యొక్క పూర్ణాంక గుణిజాలు మాత్రమే అనునాదం చెందేలా ఎందుకు బలవంతం చేస్తుందో వివరించండి.

5 · విస్తరించండి

  1. గిటార్ తీగ ప్రాథమిక పౌనఃపున్యమే మీరు వినే స్వరాన్ని నిర్ణయిస్తుంది, కానీ తీగ అదే సమయంలో ఎక్కువ హార్మోనిక్‌ల వద్ద కూడా కంపిస్తుంది, స్వరానికి స్వరరీతినిస్తుంది. ఈ యాప్‌లో మరెక్కడ బహుళ హార్మోనిక్‌లు కలిపి ఉన్నట్టు చూడగలరు?
  2. తీగను సగం పొడవుకు కుదించితే (తన్యత, రేఖీయ సాంద్రత ఒక్కటే ఉంచితే), ప్రాథమిక పౌనఃపున్యానికి ఏమి జరుగుతుంది? f₁ = v/(2L) ఉపయోగించి వివరించండి.

ఈ ప్రయోగం వెనుక ఉన్న భౌతిక శాస్త్రం

స్థిర-అంచు స్థిర-తరంగపు ప్రధాన హార్మోనిక్

రెండు చివరలా స్థిరపరచిన తీగ తరంగ వడి, తీగ పొడవుపై ఆధారపడే అత్యల్ప (ప్రాథమిక) పౌనఃపున్యం గల స్థిర తరంగాన్ని ఆధారం చేసుకుంటుంది: f₁ = v/(2L).

హార్మోనిక్ శ్రేణి

ఎక్కువ అనునాద విధానాలు ప్రాథమిక పౌనఃపున్యం పూర్ణాంక గుణిజాల వద్ద సంభవిస్తాయి: fₙ = n·f₁. ప్రతి పూర్ణాంకం n తీగపై ఇంకో అర్ధ-తరంగదైర్ఘ్యం సరిపోవడానికి సమానం.

← ప్రయోగానికి తిరిగి

తరంగాలు & శబ్దం

138 ఉచిత ముద్రించగల భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగ పత్రకాలు