คลื่นเดินทางบนเชือก อัตราเร็ว ความถี่ และความยาวคลื่น

1 · ทำนาย

เส้นเชือกใต้ความตึงคงที่พาคลื่นเดินทาง ถ้าขับที่ความถี่สูงขึ้น ความยาวคลื่นเป็นอย่างไร

เปิดค่าที่ตั้งไว้ travelling-wave แล้วกดรีเซ็ต ความตึงเชือก (120 N) และความหนาแน่นเชิงเส้น (0.01 kg/m) คงที่
เปิดค่าแสดงความยาวคลื่นบนเชือก
ตั้งความถี่ขับในแต่ละรอบแล้วบันทึกความยาวคลื่นเมื่อแบบแผนนิ่งแล้ว

พล็อตความยาวคลื่น λ (แกน y) กับ 1/f (แกน x) จากสามรอบการทดลอง เส้นตรงผ่านจุดกำเนิดหรือไม่

สำหรับหนึ่งรอบ จงคำนวณ v = √(T/μ) โดยใช้ T = 120 N กับ μ = 0.01 kg/m แล้วหา λ = v/f เทียบทั้งสองค่ากับตาราง
ความเร็วคลื่นเท่ากันทั้งสามรอบ จงใช้ v = fλ อธิบายว่าทำไมการเพิ่มความถี่เป็นสองเท่าจึงต้องลดความยาวคลื่นลงครึ่งหนึ่ง

ถ้าเพิ่มความตึงเชือกแทนความถี่ อัตราเร็วคลื่นเพิ่มหรือลด และความยาวคลื่นที่ความถี่คงที่จะยาวขึ้นหรือสั้นลง
อัตราเร็วคลื่นขึ้นกับตัวกลาง (ที่นี่คือความตึงกับความหนาแน่นเชิงเส้น) ไม่ใช่ความเร็วที่คุณสะบัดเชือก อธิบายว่าเหตุใดความถี่กับอัตราเร็วคลื่นจึงเป็นปริมาณอิสระที่คุณตั้งแยกกัน

อัตราเร็วของคลื่นตามขวางบนเชือกที่ตึงขึ้นอยู่กับความตึงกับมวลต่อหนึ่งหน่วยความยาวเท่านั้น — ไม่ใช่ความถี่หรือแอมพลิจูด

สำหรับคลื่นใด ๆ อัตราเร็วเท่ากับความถี่คูณความยาวคลื่น เมื่อ v ถูกตรึงโดยเชือก การเพิ่ม f บังคับให้ λ หดตามสัดส่วน