Fala stojąca

[Niepokonana314]

Dzień dobry
Proszę o pomoc, bo nie rozumiem tej fali stojącej.
"Drgający kamerton umieszczono nad menzurką z wodą i uzyskano wzmocnienie dźwięku, gdy poziom wody był \(25 cm\) poniżej brzegu menzurki. Wiedząc, że szybkość dźwięku w powietrzu wynosi \(340 \frac{m}{s}\) i nie jest możliwe otrzymanie wzmocnienia przy wyższym poziomie cieczy w naczyniu, oblicz częstotliwość drgań kamertonu."
Chodzi o to, że strzałka czyli dwie amplitudy wynosi \(25\) centymetrów i kamerton jest piszczałką jednostronnie zamkniętą? I że \(25 cm\) to jest jedna czwarta długości fali (lambdy)? Czy może się mylę?

[korki_fizyka]

A tamtą falę już zrozumiałaś?
http://astrofiz.pl/fizyka/doswiadczenia ... trona.html

[Niepokonana314]

No dobrze, widziałam gdzieś już takie doświadczenie. To znaczy, ja umiem zrobić zadanie, w którym jest napisane wprost, o co chodzi, ale w tym trzeba zrozumieć zadanie i ja go nie rozumiem. To o co chodzi w zadaniu?
W tym doświadczeniu jakoś inaczej obliczają lambdę...

[korki_fizyka]

No dobrze, widziałam gdzieś już takie doświadczenie. To znaczy, ja umiem zrobić zadanie, w którym jest napisane wprost, o co chodzi, ale w tym trzeba zrozumieć zadanie i ja go nie rozumiem. To o co chodzi w zadaniu?
W tym doświadczeniu jakoś inaczej obliczają lambdę...

Pewnie widziałaś je w szkole chyba, że nadal zdalnie? W tym doświadczeniu chodzi o wyznaczanie szybkości dźwięku w powietrzu gdy znana jest jego częstotliwość. W Twoim zadaniu jest odwrotnie: szybkość masz podaną trzeba więc tylko ten wzór przekształcić ale skoro go nie rozumiesz to..najlepiej zajrzyj do podręcznika i odpowiedz sobie na pytania:
1. Jak powstaje fala stojąca w piszczałce otwartej?
2. Kiedy następuje wzmocnienie?
3. Jak wysokość słupa powietrza nad powierzchnią wody można wyrazić za pomocą długości fali stojącej?
4. Zastosuj wzór \(f =\frac{v}{\lambda}\)

[Niepokonana314]

No dobrze może to było inne doświadczenie.
1. To jest tak, że fala wpada do piszczałki i się odbija od boków. Nie wiem czemu, ale na końcach piszczałki zawsze są strzałki (podwójna amplituda) a przy zamkniętym otworze węzły (zerowa amplituda). Dlaczego fale wiedzą, gdzie jest otwór piszczałki, skoro nie mają oczu?
2. Wzmocnienie jest wtedy, kiedy dwie fale nałożą się na siebie, będąc w maksimum czyli w górnej amplitudzie. A osłabienie w sytuacji odwrotnej - gdy obie fale są w ujemnej amplitudzie.
3. Dobre pytanie, żebym ja to wiedziała... Pani podpowiedziała, że chodzi o najniższą złożoność sinusa (zerowa harmoniczna? podobno nazewnictwo jest niespójne), więc myślę, że jedna czwarta lambdy, bo jak jest najniższa złożoność to jest jedna czwarta lambdy. Tak podstawiłam i jakoś mi się wynik nie zgadza.
4. Ja znam ten wzór, ale mi nie wychodzi.

Widzisz. Ja robiłam już zadania z tego tematu, ale trzeba było podstawić do wzoru, a nie czytać tekst ze zrozumieniem i domyślać się, o co chodzi. Ty na pewno wiesz, czego chcą w tym zadaniu i proszę, żebyś mi powiedział. Ty się na takich rzeczach znasz.

A że my mamy podaną szybkość dźwięku i mamy policzyć częstotliwość? To dlaczego mi nie wychodzi?

[korki_fizyka]

Zacznij w końcu używać prawidłowego, fizycznego języka, bo ręce i nogi opadywują C'est la vie!

1.Fala nie odbija się od boków tylko od lustra wody, bo tam zmienia się ośrodek i zawsze jest odbicie! (czasem też załamanie) Przy odbiciu faza zmienia się na przeciwną (co to znaczy? sprawdź w podręczniku ) Strzałka to nie podwójna amplituda, tak mogłaby powiedzieć moja babcia ale nie uczennica 2 klasy szkoły średniej. Fale "nie wiedzą" bo nie mają rozumu nawet tak małego jak miś Puchatek ale Ty powinnaś wiedzieć, że na wylocie rurki umieszczono kamerton = źródło dźwięku więc tam MUSI być największa amplituda.
2.Nie ma ujemnej amplitudy jest za to przeciwna faza.
3.To wiedziałaś już w pierwszym poście tylko nie znając języka fizycznego opisującego fale stojące (nie chcąc go używać, bo lepiej po swojemu? tylko kto to wtedy zrozumie? a jak zrozumie, to czy będzie mu się chciało używać podobnego narzecza żeby wytłumaczyć?) źle to wyraziłaś. Na rysunku w przesłanym wcześniej linku do tego doświadczenia było to ładnie narysowane, a w treści Twojego zadania było wręcz jasno i wyraźnie podane, że to jest najmniejsza odległość gdy coś słychać = następuje wzmocnienie, a skoro na powierzchni wody jest węzeł, to te 25 cm = ćwierci długości fali.
4. Co Ci nie wychodzi?

dodatkowy pkt. 5. To zadanie jest chyba za proste a Ty szukasz w nim drugiego dna.

odp. \(f =\frac{v}{\lambda} = \frac{340 \frac{m}{s}}{1\ m} = 340\ Hz\)

[Niepokonana314]

Jeśli ten prawidłowy, fizyczny język to francuski, to wybacz, ale nie.
No tak, to wygląda jakby się odbijała, bo faluje, ale tak naprawdę to się odbija od zamkniętej strony.
Wiem, co to jest przeciwna faza. Fala jest sinusoidą \(x(t)=A\sin (\omega t)\) i to się zmienia na \(x(t)=A\sin (-\omega t)=-A\sin (\omega t)\), czyli fala się odwraca na drugą stronę.
Dobrze, że nie jestem w drugiej klasie tylko w trzeciej (tak, maturalnej), więc mogę tak powiedzieć. Podwójna amplituda czyli wzmocnienie.
A dlaczego musi? Ale tak się dzieje również, jak nie ma w pobliżu żadnego kamertonu. Fale jakoś rozpoznają koniec piszczałki. No dobrze, jest kamerton jest i amplituda.
\(f= \frac{Vdź}{4l}=340 Hz\) i to nie jest prawdą. Podobno w tym zadaniu pojawiają się kwadraty amplitudy.

[korki_fizyka]

No tak w trzeciej, skoro Niepokonana była w drugiej i już chyba nic się nie da zrobić u Ciebie z tym językiem niefizycznym dobrze, że nie ma matury ustnej z fizyki ale będę próbował stworzyć mini słownik dla innych, którzy tu czasem zaglądają:

-"faluje" - rozchodzi się, propaguje
- fala nie jest sinusoidą ale czasami można ją opisać funkcją sinus, nie wszystkie fale są sinusoidalne!
- "podwójna amplituda" - strzałka fali stojącej
- "musi" , fakt nie zawsze jest u jej wylotu kamerton ale wtedy tylko takie fale stojące powstaną, które mają
strzałkę na wylocie i węzeł na zamkniętym końcu, inne ulegną wytłumieniu - patrz warunek powstania fali stojącej
- nie rozpoznają końca bo...nie są Puchatkiem? fale rozchodzące się w piszczałce mają różne fazy czyli powstają
różne sinusoidy ale tylko te się odbiją i nałożą-interferują ze sobą, które trafią węzłem na powierzchnię wody w
rurce czyli piszczałce zamkniętej (jednostronnie otwartej)
- jakaś amplituda jest ZAWSZE z tym, że im dalej od źródła tym jest mniejsza dlatego słup powietrza nie może być
nieskończenie długi, bo by nic nie było słychać, a kwadrat amplitudy pojawia się we wzorze na energię fali i natężeniu dźwięku ale w tym zadaniu o to nie pytają.

\(f= \frac{Vdź}{4l}=340 Hz\) i to nie jest prawdą. Podobno w tym zadaniu pojawiają się kwadraty amplitudy.

To jest to Twoje szukanie "drugiego dna", bo coś usłyszałaś a nie doczytałaś z podręcznika (Wikipedii itp.) Zadanie jest banalnie proste, na poziomie przekształcania wzoru w postaci ułamka (tak jak prędkość w ruchu jednostajnym) czyli na poziomie 5/6 klasy SP.

[Niepokonana314]

Ja nadal jestem Niepokonana.

Aaa ja mam dobrze, tylko źle przeczytałam odpowiedzi! Fakt, dosyć banalne zadanie, jak się jest magistrem fizyki.

A, fale nie wiedzą, gdzie jest otwór, po prostu inne fale znikają.
Ja sobie ten warunek muszę przeczytać, bo wcześniej nie ogarniałam, o co chodzi z tymi falami. Dziękuję za pomoc.

[korki_fizyka]

Teraz jesteś \(\approx\text{Niepokonana}\ \pi\)