0:07
Overview
1:15
Principles of Standing Waves and Simple Harmonics
4:15
Observing the Superposition of Wave Pulses
5:39
Measuring Frequency of Standing Waves
6:37
Data Analysis and Results
7:50
Applications
9:05
Summary
גלים עומדים
מקור: אריאנה בראון, אסנטה קוריי, PhD, המחלקה לפיזיקה ואסטרונומיה, בית הספר למדעי הפיזיקה, אוניברסיטת קליפורניה, אירווין, קליפורניה
גלים עומדים, או גלים נייחים, הם גלים שנראים לא מתפשטים ומיוצרים על ידי הפרעה של שני גלים הנעים בכיוונים מנוגדים עם אותו תדר ומשרעת. גלים אלה נראים לרטוט למעלה ולמטה ללא תנועה ליניארית והם מזוהים בקלות רבה ביותר בתקשורת סופית רוטט כמו מיתר גיטרה קטוף, מים באגם, או אוויר בחדר. לדוגמה, אם מחרוזת קבועה בשני קצות ושני גלים זהים נשלחים באורך, הגל הראשון יפגע במחסום הקצה וישקף בחזרה בכיוון ההפוך, ושני הגלים יעלו כדי לייצר גל עומד. תנועה זו היא תקופתית עם תדרים המוגדרים על ידי אורך המדיום והיא דוגמה חזותית לתנועה הרמונית פשוטה. תנועה הרמונית פשוטה היא תנועה שמתנדנדת או תקופתית, שבה הכוח המחזיר הוא פרופורציונלי לעקירה, כלומר ככל שמשהו נדחף רחוק יותר, כך הוא דוחף בחזרה חזק יותר.
מטרת הניסוי הזה היא להבין את התפקידים של סופרפוזיציית גל והשתקפות ביצירת גלים עומדים, ולנצל את המושגים האלה כדי לחשב את התדרים המהדהדים הראשונים, או הרמוניה, של גלים עומדים על slinky. לכל תדר שעצם מייצר יש דפוסי גל עומדים משלו, שבהם הגל עם התדירות הנמוכה ביותר האפשרית נקרא התדירות הבסיסית. הרמוניה היא גל שיש לו תדירות פרופורציונלית לתדר הבסיסי על ידי מספרים שלמים שלמים.
1. התבוננות בסופרפוזיציה ובהשתקפות של פולסים סלינקיים
- למתוח קפיץ slinky או פלדה לאורך על פני רצפה או מסדרון, עם תלמיד אחד מחזיק קצה אחד וסטודנט אחר מחזיק את השני. השתמש בקלטת כדי לסמן שני 'מחסומים' באורך של כ-30 ס"מ מאמצע החלקלק, בכל צד. חזור עם מחסומים שנמצאים במרחק של שני מטרים מהאמצע בכל צ?...
| הרמוני (n) | מחזורים | זמן כולל (ים) | תדר (הרץ) | f/f0 | תקופה (ים) | אורך גל (ז) |
| 1 | 10 | 19.2 | 0.521(נ' 0) | 1 | 1.210 | ...
