Создан заказ №4187957
8 сентября 2019
Лабораторная работа № 20 Исследование собственных колебаний струны методом резонанса
Как заказчик описал требования к работе:
Цель работы: изучение распространения волн в упругой среде, вынужденных
колебаний струны и явления резонанса. Определение плотности
струны и скорости распространения звуковых волн в струне.
Методика эксперимента
Рассмотрим, какие колебания возникают в натянутой между двумя
точками А и В струне при д
ействии в точке С силы (рис.1), которая
раскачивает струну в вертикальном направлении. Приложенная сила
периодична и изменяется по закону
, (1)
где , – амплитуда и частота силы.
Рис. 1 Рис. 2
Такая сила возбуждает поперечные волны, которые распространяются по
струне до точек А и В, отражаются и, складываясь, друг с другом, создают
сложную картину колебаний. Однако при некоторых частотах силы картина
стабилизируется – в струне возбуждаются стоячие волны. Все точки стоячей
волны колеблются с одинаковой фазой, но с различными амплитудами. Форма,
которую приобретает струна, в любой момент времени представляет собой
синусоиду (рис. 2), размах которой зависит от времени. В стоячей волне
различают узлы колебаний – точки, в которых смещения отсутствуют, и
пучности – точки, в которых амплитуда колебаний максимальна. Расстояние
между соседними узлами или пучностями стоячей волны называют длиной
стоячей волны . Длина стоячей волны равна половине бегущей:
λст = λ / 2 (2)
Так как точки закрепления струны являются узлами стоячих волн, то в
струне возбуждаются колебания лишь таких частот, при которых на длине
струны l укладывается целое число полуволн k =1, 2, 3,… . Это условие можно
записать так:
l = kλ / 2 (3)
Учитывая связь скорости распространения колебаний ν с частотой и
длиной волны υ =νλ / 2 , имеем:
. (4)
Рис. 3 Рис. 4
Определим скорость распространения поперечных колебаний в струне.
Дано: /, мкг ~
ρ - линейная плотность струны; T - сила натяжения.
На рисунке 3 представлены два поперечных возмущения. Правый горб
перемещается со скоростью к преграде “В”, после отражения левый горб
перемещается к преграде “А”.
Рассмотрим правый горб. Перейдём в систему отсчета, связанную с
горбом (рис. 4). В этой системе горб неподвижен, а струна движется со
скоростью υ . Рассмотрим участок горба, опирающийся на малый угол 2α. Этот
участок движется с центростремительным ускорени
подробнее
Заказчик
заплатил
заплатил
200 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
9 сентября 2019
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Лабораторная работа № 20 Исследование собственных колебаний струны методом резонанса.jpg
2019-09-12 17:25
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
5
Положительно
Автору огромное спасибо! все сделано в срок и качественно. на все дополнительные вопросы получил развернутые ответы.
Хочешь такую же работу?
300 ₽
