Физика. Иванов А.С - 32 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

32
РАБОТА 62. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ УПРУГИХ ВОЛН В СТРУНЕ
1. Цель работы
Целью работы является определение значений скорости упругих волн в
зависимости от натяжения струны.
2. Краткая теория исследуемого явления
Если на струну натянутую между двумя точками, действует синусои-
дальная во времени сила, то струна колеблется. От того места, где на струну
действует возбуждающая сила, влево и вправо бегут волны, многократно отра-
жающиеся от закрепленных концов струны. В результате через каждую точку
струны волны бегут в обоих направлениях.
Поскольку частота колебаний
этих волн задается синусоидальной силой,
то в каждой точке имеет место сложение когерентных волн (т.е. волн с одина-
ковой частотой и неизменной разностью фаз в данном месте). Как известно, ре-
зультатом такого сложения является интерференция. В случае, когда амплиту-
ды встречных волн одинаковы (именно такой случай и рассматривается), воз-
никает так называемая стоячая волна.
Уравнения для встречных волн в произвольной точке
х имеют вид:
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
λ
π
−
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
π
= xt
T
Ay
22
sin
1
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
ϕ+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
λ
π
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
π
= xt
T
Ay
22
sin
2
, (1)
где
x – координата точки на струне, в которой наблюдают колебания; у
1
–
волна,
бегущая в сторону возрастания координаты
х; у
2
– волна, бегущая в сторону
убывания
х; λ– длина волны; ϕ – сдвиг фаз между волнами, бегущими в про-
тивоположных направлениях.

Страницы