Bølger: Forsøg

Stående Bølge
En stående bølge er en bølge der forbliver i en konstant position. Detter kan forekomme fordi, det medie som bølgen bevæger sig i bevæger sig modsat. Det kan også forekomme i et stillestående medie som et resultat af interferens, mellem to bølger der bevæger sig modsat af hinanden (. For at dette skal kunne lade sig gøre skal de to bølger som mødes, indebære den samme amplitude og frekvens.

I dette forsøg vil vi, på klassen, lave et forsøg. Formålet med forsøget er at generere en stående bølge på en snor, for at regne frekvensen og sammenligne med vores frekvensgenerator.

For at lave forsøget skal vi bruge:
En snor
En Frekvensgenerator
Et lod
En vægt
Et målebånd
Og en trisse

Forsøget vil blive stillet op som ses på billedet til højre.

Her ser vi et billede af forsøget som blev opstillet på klassen med en
frekvensgenerator til højre og et lod til at spænde snoren til venstre.

Teoretisk vs praktisk frekvens
Nedenfor ses beregning af en formel
for at finde frekvensen på,
grundtonen, første og anden overtone.
Her er beregningen af det første forsøg vi lavede med enheder på.

Så ændrede vi loddets vægt til 202 gram og prøvede igen. 

Beregningen så ud således.

Til sidst ændrede vi så snorlængden til 0.7 meter. 

Resultaterne ændrede sig igen og så nu ud sådan her.

Lydbølger

Bølger

Teori

Stående lydbølger

Bølger er svingninger der bevæger sig igennem et stof. Bølger kendetegnes ved at de flytter energi og ikke masse. De skubber dog en masse frem og tilbage (ses i havet hvor man ikke bliver skubbet af en bølge, men bare vippet frem og tilbage)

Amplitude

A = Bølgens amplitude [m]

Bølgens amplitude måles fra højden af et knudepunkt til toppen (eller bunden) af en bølge. Dette ses på billedet til venstre

Periode

p = Periode (svingningstid på en svingning) [s]

Hvis man vil finde perioden kan man bruge formlen: p=1f

Perioden er det samme som svingnings tiden. Svingnings tiden er den tid det tager at udføre en svingning, målt i sekunder.

Lambda

λ = Bølgelængde [m] λ=v/f

En bølgelængde går fra bølgetop til bølgetop. Som vist på billedet til venstre. I det græske talsystem har lambda værdien 30.

Frekvens

f = Frekvens [Hz] f=v/λ

Frekvens er et mål for hvor hurtigt regelmæssige gentagelser af f.eks. en bølge forekommer. Enheden kaldes hertz og forkortes Hz. Angives en frekvens f.eks. til 35 Hz, betyder det at noget gentager sig selv regelmæssigt 35 gange hvert sekund. En svingnings frekvens kan beregnes som 1/svingningstiden(f=1p).

Hastighed

v = Bølgens hastighed [m/s] v=λ*f

Bølgens hastighed betegner hvor mange meter en bølge bevæger sig i sekundet. Bølgens hastighed måles i meter i sekundet.

Interferens

I = Interferens

Er når to eller flere bølger rammer hinanden og blandes til en ny frekvens.

Konstruktiv interferens:

Er hvis to bølger rammer hinanden det samme sted. Altså hvis bølge top og bølge top fra to forskellige bølger rammer hinanden. Resultatet af dette er at de 2 amplituder bliver lagt sammen og amplituden bliver til summen af de to. Vist på billedet til venstre.

Destruktiv interferens:

Her mødes bølgetoppe fra den ene bølge med bølgedale fra den anden bølge. Bølgerne bliver trukket fra hinanden, og resultatet bliver en bølge hvis amplitude er differensen mellem de to bølgers amplituder. Er de to bølger lige store, udslukker de fuldstændig hinanden, og man taler da om destruktiv interferens. Vist på billedet til venstre.