Rezgések és hullámok
Rezgések és hullámok: ingyenes interaktív szimuláció a StudyFi Labből. Közvetlenül a böngészőben fut, regisztráció és telepítés nélkül.
Ingák, rugók, hullámok és interferencia
Kísérletek
Matematikai inga
Az L hosszú fonálon lógó test a nehézségi erő hatására leng: θ″ = −(g/L)·sin θ. Kis kitérésnél T = 2π√(L/g), és a lengésidő nem függ az amplitúdótól. Nagy kitérésnél a valódi lengésidő hosszabb. Az energia a mozgási és a helyzeti között vándorol, az összeg állandó marad.
Próbáld ki: Térítsd ki a testet 10°-ra, majd 80°-ra, és hasonlítsd össze a mért lengésidőt a 2π√(L/g) értékkel.
Rugóra akasztott test
A k rugóállandójú rugó visszahúzza az m tömegű testet az egyensúlyi helyzetbe, a b csillapítás fékezi: x″ = −(k/m)·x − (b/m)·x′. Csillapítás nélkül T = 2π√(m/k) periódussal rezeg. b = 2√(km) esetén (kritikus csillapítás) a leggyorsabban, túllendülés nélkül tér vissza, nagyobb b-nél lassabban kúszik vissza. A csillapítás fokozatosan elvonja az energiát.
Próbáld ki: Állítsd be a csillapítást a „Kritikus” gombbal, majd duplázd meg b-t — melyik visszatérés gyorsabb?
Haladó hullám
Az y = A·sin(kx − ωt + φ) hullám v = λ·f sebességgel halad jobbra; λ a hullámhossz (két szomszédos hullámhegy távolsága), f a frekvencia. A megjelölt részecske közben csak fel-le mozog — a hullám energiát szállít, nem anyagot.
Próbáld ki: Duplázd meg a frekvenciát, és figyeld, hogyan változik a v sebesség. Utána duplázd meg a hullámhosszt.
Állóhullám a húron
A két végén rögzített, L hosszú húr csak úgy rezeghet, hogy egész számú félhullám férjen rá: λₙ = 2L/n. Ebből fₙ = n·v/(2L), ahol v a hullám sebessége a húron. A csomópontok (nyugvó pontok) az x = kL/n helyeken vannak, köztük a legnagyobb kitérésű duzzadóhelyek.
Próbáld ki: Válts az 1. felharmonikusról a 2.-ra és 3.-ra — hányszorosára nő a frekvencia, és hány csomópont van?
Két forrás interferenciája
Két azonos fázisban rezgő forrás azonos λ hullámhosszú hullámokat kelt. Ahol az útkülönbség Δr = |r₁ − r₂| a λ egész számú többszöröse, a hullámok erősítik egymást (világos csík); ahol Δr a λ/2 páratlan többszöröse, kioltják egymást (sötét csík). A szín az I = cos²(πΔr/λ) intenzitást mutatja.
Próbáld ki: Távolítsd el egymástól a forrásokat, és figyeld, hogyan szaporodnak a csíkok. Aztán húzd a P pontot egy sötét csíkra, és olvasd le Δr/λ értékét.
Gyakori kérdések
Mi az a(z) Rezgések és hullámok?
Rezgések és hullámok: ingyenes interaktív szimuláció a StudyFi Labből. Közvetlenül a böngészőben fut, regisztráció és telepítés nélkül. Ingák, rugók, hullámok és interferencia
Ingyenes a(z) Rezgések és hullámok?
Igen. A(z) Rezgések és hullámok teljesen ingyenes. Böngészőben fut számítógépen, tableten és telefonon, és nem kell hozzá fiók.
Mit fedezhetek fel ebben: Rezgések és hullámok?
Matematikai inga, Rugóra akasztott test, Haladó hullám, Állóhullám a húron, Két forrás interferenciája.
Mit mutat a(z) „Matematikai inga” kísérlet?
Az L hosszú fonálon lógó test a nehézségi erő hatására leng: θ″ = −(g/L)·sin θ. Kis kitérésnél T = 2π√(L/g), és a lengésidő nem függ az amplitúdótól. Nagy kitérésnél a valódi lengésidő hosszabb. Az energia a mozgási és a helyzeti között vándorol, az összeg állandó marad.
Mit mutat a(z) „Rugóra akasztott test” kísérlet?
A k rugóállandójú rugó visszahúzza az m tömegű testet az egyensúlyi helyzetbe, a b csillapítás fékezi: x″ = −(k/m)·x − (b/m)·x′. Csillapítás nélkül T = 2π√(m/k) periódussal rezeg. b = 2√(km) esetén (kritikus csillapítás) a leggyorsabban, túllendülés nélkül tér vissza, nagyobb b-nél lassabban kúszik vissza. A csillapítás fokozatosan elvonja az energiát.
Dolgozatra készülsz?
Töltsd fel a jegyzeteidet, és a StudyFi szókártyákat, teszteket és podcastokat készít belőlük.