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定在波

概要

ソース:アリアナ ブラウンAsantha Cooray 博士は、物理学教室 & 天文学、物理的な科学の学校、カリフォルニア大学、アーバイン、カリフォルニア州

定在波、または停滞性波動が伝播していないように見える、反対方向に同じ周波数と振幅の 2 つの波の干渉によって生成される波。これらの波はない直線的な動きで上下に振動する表示され、マンドリン ギターの弦、湖の水や部屋の空気のような有限のメディアを振動に最も簡単に識別されます。たとえば、文字列は両端固定、長さに沿って旅行 2 つの同じ波が送信される場合、最初の波が終わりバリアにヒットし、反対の方向に反射し、2 つの波が定在波を生成する superpose。この動きは、媒体の長さによって定義される周波数と周期、単振動する運動の視覚的な例です。簡単な調和運動は振動、定期的な運動、意味遠い何かを押すと、一生懸命それを押し戻す復元力は、変位に比例します。

この実験の目的は、波の重ね合わせと定在波を作成する反射の役割を理解し、最初のいくつかの共振周波数の計算にこれらの概念を悪用または高調波、定在波セクシーに。オブジェクトを生成する各周波数が独自の定在波のパターン、最も低い可能な周波数の波が基本周波数と呼びます。調和は、整数番号で基本周波数に比例周波数を持つ波です。

手順

1. 重ね合わせとセクシーなパルスの反射を観察すること

  1. またがってスリンキーや鋼春縦床や廊下、一方の端を保持している 1 人の学生と他を保持別の学生。テープを使用して、2 つ縦 'の障壁、スリンキーの真ん中から足についてそれぞれの側をマークします。各側面の中間から 2 フィート障壁を繰り返します。
  2. 交代でマークされた障壁内にとどまる振幅パルス (セクシーな小さな距離水平およびすぐにはスタート地点に戻ってスナップけいれん) を起動します。
  3. 次に、両端から同時に同じ極性の異なるパルスを起動してみてください、パルスに会うときに何が起こるかに注意してください。重畳波必要があります振幅の 2 倍、最初録音された障壁を横断し、2 番目のテープのバリアを打った。
  4. 同一パルスを立ち上げるが、反対の極性と同時にパルスつれを観察し、。パルスとスーパーイン ポーズ、旅行、障壁に触れて、進み互いを取り消すべきです。
  5. 位置にしっかりと保持することによって、スリンキーの一端を修正します。固定位置の下に 1 つのパルスを送信し、時の反射波の振幅を確認します。それが

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結果
高調波 (n) # サイクル 合計時間 (秒) 周波数 (Hz) f/f0 期間 (秒) 波長 (m)
1 10 19.2 0.521 (f0) 1 1.210 16 ...

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申請書と概要

この実験では 2 つのデモンストレーションの波の重ね合わせと定在波の概念を検討しました。波の反射と破壊的な干渉と建設的な最初のデモンストレーションで可視化しました。第二に、周波数と周期の変化を測定したし、高い高調波周波数は整数に発見された基本的な周波数の倍数。

現実の世界での定在波の有名な例は、ギター、または任意の弦楽器の文字列です。?...

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タグ
Standing WavesStationary WavesVibrationTaut StringPlucked StringInterferenceWaves In Opposite DirectionsSame FrequencySame AmplitudeOscillating MotionSimple Harmonic MotionRestoring ForceDisplacementHooke s LawSlinky DemonstrationPhysicsWavelengthFrequencyAmplitudeConstructive Interference

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