Введение в стоячие волны
Flipping Physics
0:00 / 0:00
Введение в стоячие волны
190 187 просмотров · 6 лет назад
Flipping Physics
212 тыс. подписчиков
190 187 просмотров · 6 лет назад
Ищете учебные пособия по физике AP Physics 1, задачи с множественным выбором, решения вопросов с развернутым ответом и пробный экзамен? https://www.ultimatereviewpacket.com/...
Ищете механический волновой драйвер от Arbor Scientific?
https://www.arborsci.com/collections/...
Волна, отражающаяся от закрепленного конца, возвращается в перевернутом виде; от свободного конца – в нормальном. В этом ключ к стоячим волнам: струна, закрепленная на обоих концах, демонстрируется на пяти частотах, причем каждый рисунок представляет собой интерференцию волны осциллятора с ее собственным отражением, что показано с помощью сине-красно-черной анимации (синий = волна осциллятора, красный = ее отражение, черный = результирующий рисунок). Узлы – это точки полной деструктивной интерференции, всегда находящиеся в равновесии; пучности – это точки конструктивной интерференции с наибольшей амплитудой. Поскольку оба конца должны быть узлами, только частоты, соответствующие целому числу половин длины волны на струне, создают картину стоячих волн — поэтому они появляются только на определенных частотах, а не в непрерывном диапазоне.
Хотите конспект лекции? https://www.flippingphysics.com/stand...
По предложению Дэна Рассела я переделал часть про «отражение с инверсией и без нее». Теперь гораздо лучше. Спасибо, Дэн!
0:00 Отражение с инверсией и без нее на закрепленных и свободных концах
1:00 Демонстрация стоячей волны на частоте 15 Гц
2:16 Сравнение демонстраций стоячих волн на частотах 15, 30 и 45 Гц
4:12 Объяснение стоячих волн с помощью волновых импульсов и анимации
7:39 Определение и идентификация узлов и пучностей
9:36 Структуры стоячих волн работают только на определенных длинах волн
Следующее видео: Определение скорости стоячей волны - демонстрация
https://www.flippingphysics.com/stand...
Владеете несколькими языками? Пожалуйста, помогите перевести видео Flipping Physics!
http://www.flippingphysics.com/transl...
Предыдущее видео: Задачи на суперпозицию волн с множественным выбором
https://www.flippingphysics.com/wave-...
Пожалуйста, поддержите меня на Patreon!
/ flippingphysics
Спасибо Скотту Картеру и Кристоферу Беке за то, что они были моей командой контроля качества этого видео.
http://flippingphysics.com/quality-co...
Спасибо Джонатану Салливану-Вуду за расшифровку английских субтитров к этому видео.
#СтоячиеВолны #Узлы #Пустоши
Стандарты учебной программы:
Физика AP 2, Раздел 14 Волны, звук и физическая оптика, Тема 14.3 Поведение волн на границе и поляризация
14.3.A.1: «Волна, распространяющаяся из одной среды в другую, может передаваться или отражаться в зависимости от свойств границы».
14.3.A.1.ii: «Отраженная волна является инвертированной, если переданная волна распространяется в среде, в которой скорость волны уменьшается».
14.3.A.1.iii: «Отраженная волна не является инвертированной, если переданная волна распространяется в среде, в которой скорость волны увеличивается».
Тема 14.6 Интерференция волн и стоячие волны
14.6.B.1: «Стоячие волны могут возникать в результате интерференции двух волн, ограниченных определенной областью и распространяющихся в противоположных направлениях».
14.6.B.1.i: «Стоячие волны имеют узлы и пучности. Узел — это точка на стоячей волне, где амплитуда всегда равна нулю. Пучность — это точка на стоячей волне, где амплитуда всегда максимальна».
14.6.B.1.ii: «Возможные длины волн стоячей волны определяются размером и граничными условиями области, в которой она ограничена».
14.6.B.1.iii: «К распространенным областям, где могут образовываться стоячие волны, относятся трубы с открытыми или закрытыми концами, а также струны с закрепленными или свободными концами».
14.6.B.3: «Визуальные представления стоячих волн полезны для определения взаимосвязи между длиной области, длиной волны, частотой, скоростью волны и гармоникой».
Физика IB, C.4 Стоячие волны и резонанс (Понимание)
[Образование стоячих волн]: «природа и образование стоячих волн как суперпозиция двух одинаковых волн, распространяющихся в противоположных направлениях».
[Узлы и пучности]: «Узлы и пучности, относительная амплитуда и разность фаз точек вдоль стоячей волны».
Физика IB, C.4 Стоячие волны и резонанс (Руководство)
[Фиксированные и свободные границы]: «Граничные условия для струн включают две фиксированные границы, одну фиксированную и одну свободную границу, а также две свободные границы».
Физика Cambridge International A Level (9702), Тема 8 Суперпозиция, 8.1 Стационарные волны
8.1.3: «объяснить образование стационарной волны с помощью графического метода и определить узлы и пучности».
JEE Main & NEET, Модуль 10 Колебания и волны
«Стоячие волны в струнах и органных трубах, основная мода и гармоники».
Физика Онтарио (SPH4U), Модуль E Волны и звук
E3.4: «определить свойства стоячих волн и, как для механических, так и для звуковых волн, объяснить условия, необходимы...