Наслагване на вълната
суперпозиция на o ndas
Проучете различни случаи на суперпозиция на две хармонични вълни .
Разберете различни явления, които се случват: конструктивна и разрушителна намеса, треперене и стоящи вълни.
Познавайте стоящите вълни, които се получават във въжета, газообразни колони, пръти и вибриращи плочи .
Когато две вълни се срещнат в точка или регион в пространството, резултатът е нова вълна, чието смущение е сумата от смущения на двете първоначални вълни. След това разглеждаме суперпозицията и интерференцията на хармоничните вълни. Интерференцията се нарича резултат от суперпозицията на две или повече хармонични вълни.
Това явление е частен случай на намеса. Когато две вълнови влакове с еднаква амплитуда, но малко различни честоти съвпадат в пространството, те пораждат вибрация, чиято амплитуда варира във времето. В случай на звукови вълни, тези вариации в амплитудата ще се възприемат като вариации в силата на звука или това, което е същото, периодично увеличаване или намаляване на интензивността, които се наричат удари или пулсации.
Стоящи вълни
Това явление е частен случай на намеса. Възниква, когато вълна удари повърхността и се отрази напълно .
Тактовете могат лесно да се получат с две камертони с еднаква честота, леко модифицирайки тази на един от тях с малко парче восък, залепнал към един от клоните му. Камертоните, които преди звучаха в унисон, в този случай ще произведат много силни пулсации. Ако камертоните имат честоти от 242 Hz и 244 Hz, ухото ще възприеме звук от 243 Hz, произвеждайки ритъм от 2 Hz, т.е. за 1 секунда звукът ще стане по-силен на два пъти. Очевидно е, че с приближаването на честотите на вълните честотата на ритъма е все по-малка и по-малка, докато когато се изравнят, ритъмът изчезне.
Въпреки че това явление се случва винаги, човешкото ухо го възприема само когато честотите на двете вълни са много сходни, тъй като в останалите случаи амплитудата варира твърде бързо, за да ги различи ухото (човешкото ухо може да различи до 10 удара в секунда). Когато честотите са по-малко сходни, шейковете могат да бъдат твърде бързи за ушите ни. Сега, въпреки че шейковете не се възприемат отделно, те могат да променят тембъра на цялото.
Бийтовете се използват за настройка на много музикални инструменти. Например, обичайно е да настроите низ, като го затегнете или разхлабите, след като сте наблюдавали появата на удари, когато струната се възпроизвежда едновременно към камертон или друг референтен низ.
Произход на стоящи вълни в низ
Стояща вълна може да се разглежда като интерференция на две движения на хармонични вълни с една и съща амплитуда и дължина на вълната: инцидент, който се разпространява отляво надясно и друг, който се разпространява отдясно наляво. Получената стояща вълна не е разпространяваща се вълна .
В следващата симулация скоростта на разпространение е зададена в единицата v = 1. И така, дължината на вълната λ = 1/f.
Инструкции
В контролата за редактиране със заглавие Честота въвеждаме честотата f на движението на хармоничната вълна.
Забележете, че стоящата вълна произхожда от суперпозицията на две движения на хармонични вълни с една и съща честота, които се движат в противоположни посоки, едната инцидентна и другата отразена. .
Стационарни вълни върху въже, фиксирано в краищата му
Сега помислете за въже, фиксирано в краищата. Струната има набор от нормални режими на вибрация, всеки с характерна честота.
Симулацията показва интерференцията между падаща вълна, движеща се отляво надясно, и друга вълна, движеща се отдясно наляво, и двете със същата амплитуда и същата дължина на вълната. Дължината на вълната остава непроменена в една единица (l = 1) и дължината L на струната трябва да бъде модифицирана, за да се наблюдават различните режими на вибрация, за да се удовлетвори връзката l = 2L/n, с n = 1.2, 3. .
Инструкции
В контролата за редактиране със заглавие дължина на акорда въвеждаме 0,5, 1, 1,5, 2,. и наблюдаваме различните режими на вибрация .
Имайте предвид, че разделянето между два последователни възела е половин дължина на вълната (т.е. 0,5 единици).
Проверете дали първият режим на вибрация (n = 1) е зададен на низ с дължина L = 0,5.
Проверете дали вторият режим на вибрация (n = 2) е зададен на низ с дължина L = 1 .
Проверете дали третият режим на вибрация (n = 3) е зададен на низ с дължина L = 1,5 .
Режими на вибрация на въже, задържано в двата края