คลื่นนิ่งบนสาย

โหนดและแอนติโหนด

โหนดคือจุดที่นิ่ง แอนติโหนดแกว่งด้วยแอมพลิจูดสูงสุด จำนวนช่วงขึ้นกับความถี่และเงื่อนไขขอบเขต

การสั่นพ้องและฮาร์มอนิก

ที่ความถี่สั่นพ้อง จำนวนเต็มเท่าของครึ่งความยาวคลื่นพอดีบนสาย ฮาร์มอนิกแต่ละตัวเพิ่มแอนติโหนดอีกหนึ่งระหว่างปลายตรึง

ดูการสั่นพ้องในห้องแล็บ

ขับสายที่ความถี่ต่างกันในการจำลอง แล้วดูแบบแผนนิ่งเกิดขึ้นพร้อมค่าอ่านความยาวคลื่นและอัตราเร็วสด ๆ

สมการคลื่น

อัตราเร็วของคลื่นถูกกำหนดโดยตัวกลางที่มันเดินทาง เช่น ความตึงของสายหรืออากาศ — ไม่ใช่ความเร็วที่คุณสะบัดแหล่งกำเนิด เพราะอัตราเร็วคงที่ ทุกรอบที่คุณส่งออกต้องเข้ากับอัตราเร็วเดิม การสะบัดเร็วขึ้นจึงอัดรอบให้ชิดกันเป็นความยาวคลื่นสั้นลง

v = f · λ

• v — อัตราเร็วคลื่น (m/s): แบบแผนคลื่นเคลื่อนทางผ่านตัวกลางเร็วเพียงใด
• f — ความถี่ (Hz): รอบคลื่นผ่านจุดหนึ่งกี่รอบต่อวินาที
• λ — ความยาวคลื่น (m): ความยาวของคลื่นหนึ่งรอบเต็ม

คลื่นเดินตามสายหนึ่ง เสร็จ 5 รอบเต็มทุกวินาที แต่ละรอบยาว 2 เมตร คลื่นเดินที่เร็วเพียงใด

• f = 5 Hz
• λ = 2 m

1. v = f · λ
2. v = 5 Hz × 2 m

v = 10 m/s

ลองการจำลองแบบโต้ตอบ

• คลื่นนิ่งบนเส้นเชือก