Grafika interaktywna (schemat)
Propagacja fali poprzecznej
Grafika interaktywna prezentuje schematycznie rozchodzenie się na wężu gumowym fali poprzecznej o wybranych wartościach parametrów: amplitudy, okresu, prędkości rozchodzenia się fali.
Spróbuj zmieniać wartości parametrów (amplitudę, okres, prędkość) i zobacz, jaki to ma wpływ na charakter fali.
Symulacja przedstawia poruszającą się w przestrzeni, jednowymiarową falę sinusoidalną. Fala ta opisana jest trzema parametrami - amplitudą, okresem i prędkością propagacji. Amplituda określa zakres drgań, okres to czas jednego, pełnego drgania (czyli czas, po upływie którego fala powtarza się w danym punkcie), natomiast prędkość mówi o tym, jak szybko fala przemieszcza się w przestrzeni - każdy punkt sinusoidy na wykresie fali przesuwa się właśnie z tą prędkością.
Aby sprawdzić, jak te parametry wpływają na falę, przeprowadzimy kilka doświadczeń z dźwiękiem. Ustawimy w pewnym punkcie w jednowymiarowej przestrzeni obserwatora i sprawdzimy, jak z jego perspektywy wyglądałby sinusoidalny sygnał dźwiękowy o parametrach takich, jakie opisują falę w symulacji. Patrząc na to trochę inaczej - założymy, że wartość fali z symulacji w wybranym punkcie jest równoważna wartości (poziomowi) sygnału dźwiękowego.
Pewną falę wybierzemy jako punkt odniesienia w każdym z doświadczeń. Dokładne wartości parametrów ją definiujących nie są istotne, gdyż będą nas interesowały jedynie zmiany względne. Sygnał dźwiękowy odpowiadający tej fali jest natomiast następujący:
Zastanów się nad tym, jak zmniejszenie amplitudy fali o 50% wpłynie na sygnał dźwiękowy. Następnie wysłuchaj jeszcze raz sygnału odniesienia i zapoznaj się z sygnałem, w którym amplituda jest o połowę mniejsza. Czy twoje przypuszczenia potwierdziły się?
Jak na sygnał dźwiękowy wpłynie zmniejszenie okresu fali o połowę? Zastanów się nad odpowiedzą i zapoznaj się z próbkami dźwiękowymi. Następnie przeczytaj wyjaśnienie.
Jak na sygnał dźwiękowy wpłynie zmniejszenie prędkości fali o połowę? Zastanów się nad odpowiedzą i zapoznaj się z próbkami dźwiękowymi. Następnie przeczytaj wyjaśnienie.