← до розділу

Хвиля на струні

Ліворуч — вібратор. Змінюй частоту й натяг, обирай, яким буде правий кінець струни. Торкнися струни, щоб поставити мітки й виміряти відстань.

Керування

Правий кінець:

Довжина струни L = 6 м, лінійна густина μ = 0,1 кг/м. Вертикальний масштаб збільшено.

Формули

v = √(T/μ); λ = v/ν = v·Tколивань
Стоячі хвилі: закріплений кінець — νn = n·v/(2L); вільний кінець — νn = (2n − 1)·v/(4L)

Завдання

Чому так?

Кожна ділянка струни тягне сусідню: що сильніший натяг і що легша струна, то швидше збурення передається далі. Частоту задає вібратор, швидкість — струна, а довжина хвилі — їхнє співвідношення λ = v/ν.

Біля закріпленого кінця хвиля відбивається «догори дриґом» (зі зміною фази на π), біля вільного — без перевертання. Пусти один імпульс і переконайся.

Пряма й відбита хвилі накладаються. Якщо на довжині струни вкладається ціле число півхвиль (для закріпленого кінця), утворюється стояча хвиля: вузли стоять на місці, пучності розгойдуються найсильніше. Так звучать струни гітари й бандури.

Шкільна програма: фізика, 9 клас («Механічні хвилі. Довжина хвилі») і 11 клас («Механічні коливання і хвилі, стоячі хвилі»).

© ГС «Українська асоціація інноваційних технологій». Усі права захищено. Копіювання, відтворення й використання коду та матеріалів тренажера без письмового дозволу заборонено. Правова інформація