Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki

Drgania struny

Symulacja przedstawia drgającą strunę instrumentu, np. gitary, na której można obserwować falę stojącą.

R25vrAAigexPG
Opis animacji.
Symulacja przedstawia symulację fali stojącej. Na trójwymiarowej symulacji widoczne jest kratowane białe podłoże na którym umieszczone są dwa prostopadłościenne klocki koloru fioletowego. Klocki przedstawiają punkty zamocowania linki rozpiętej między nimi. Linka widoczna jest w postaci czarnej linii. Klocki oddalone są od siebie o odległość wielka litera L. powyżej znajduje się panel. Po lewej stronie panelu znajdują się przyciski start i stop. Po prawej stornie od przycisków znajduje się suwak obrazujący upływa czasu mała litera t od zera sekund do 20 sekund co jedną setną sekundy. Bardziej po prawej znajduje się suwak oznaczony jako mała litera n równa się. Suwakiem można regulować wartość parametru mała litera n od jeden do osiem. Parametr mała litera n definiuje łączną liczbę maksimów i minimów sinusoidalnej fali stojącej utworzonej pomiędzy punktami zaczepienia na lince rozpiętej między nimi. Maksima i minima tworzone są w płaszczyźnie poziomej. Wybór wartości parametru mała litera n i naciśnięcie przycisku start skutkuje ruchem linki, która zaczyna przybierać kształt sinusoidy. Dla mała litera n równego jeden widoczny jest ruchomy w płaszczyźnie poziomej łuk. Na mała litera n równego dwa, linka przybiera kształt sinusoidy z jednym maksimum i minimum. Z upływem czasu maksima przechodzą w minima i odwrotnie. Dla małe n równe dwa, pomiędzy punktami zaczepienia widoczna jest fala o długości równej odległości między punktami zaczepienia wielka litera L. Dla mała litera n równe cztery odległość wielka litera L jest dwa razy większa od długości fali mała grecka litera lambda. Długość wygenerowanej fali jest równa mała grecka litera lambda równa się podwojonej odległości pomiędzy punktami zaczepienia wielka litera L podzielona przez liczbę zdefiniowaną przez parametr małą literą n. W symulacji można obracać kamerą, aby widoczny był widok z dowolnej pozycji.
Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0.

Opis alternatywny symulacji interaktywnej.

Symulacja przedstawia symulację fali stojącej. Na trójwymiarowej symulacji widoczne jest kratowane białe podłoże na którym umieszczone są dwa prostopadłościenne klocki koloru fioletowego. Klocki przedstawiają punkty zamocowania linki rozpiętej między nimi. Linka widoczna jest w postaci czarnej linii. Klocki oddalone są od siebie o odległość wielka litera L. powyżej znajduje się panel. Po lewej stronie panelu znajdują się przyciski start i stop. Po prawej stornie od przycisków znajduje się suwak obrazujący upływa czasu mała litera t od zera sekund do 20 sekund co jedną setną sekundy. Bardziej po prawej znajduje się suwak oznaczony jako mała litera n równa się. Suwakiem można regulować wartość parametru mała litera n od jeden do osiem. Parametr mała litera n definiuje łączną liczbę maksimów i minimów sinusoidalnej fali stojącej utworzonej pomiędzy punktami zaczepienia na lince rozpiętej między nimi. Maksima i minima tworzone są w płaszczyźnie poziomej. Wybór wartości parametru mała litera n i naciśnięcie przycisku start skutkuje ruchem linki, która zaczyna przybierać kształt sinusoidy. Dla mała litera n równego jeden widoczny jest ruchomy w płaszczyźnie poziomej łuk. Na mała litera n równego dwa, linka przybiera kształt sinusoidy z jednym maksimum i minimum. Z upływem czasu maksima przechodzą w minima i odwrotnie. Dla małe n równe dwa, pomiędzy punktami zaczepienia widoczna jest fala o długości równej odległości między punktami zaczepienia wielka litera L. Dla mała litera n równe cztery odległość wielka litera L jest dwa razy większa od długości fali mała grecka litera lambda. Długość wygenerowanej fali jest równa mała grecka litera lambda równa się podwojonej odległości pomiędzy punktami zaczepienia wielka litera L podzielona przez liczbę zdefiniowaną przez parametr małą literą n. W symulacji można obracać kamerą, aby widoczny był widok z dowolnej pozycji.

Polecenie 1

Za pomocą symulacji sprawdź kształt kolejnych wyższych harmonicznych powstających na strunie oraz zmianę długości powstałej na niej fali.

R1MH6di84XS7u
Polecenie alternatywne. Falą stojącą możemy nazwać: Możliwe odpowiedzi: 1. falę powstałą w wyniku szarpnięcia struny gitarowej, 2. falę świetlną generowaną przez laser, 3. falę akustyczną generowaną w piszczałce
Polecenie 2

Wyznacz długość fali 4. harmonicznej struny o długości 5 m.