Персональний сайт В'ячеслава Горчіліна
Стоячі хвилі в довгих лініях. Анімація
Гармоніки — 1..5
Їх фази: -90..0..+90
L
Q
Докладно Поділитися
Для того, щоб поділитися створеної вами анімацією, потрібно скопіювати посилання і вставити в блог, форум або інший сайт:

Стоячі хвилі в довгих лініях нагадують мотузку, прив'язану з одного кінця, і раскачиваемую з іншого. У випадку, якщо частота розгойдування буде відповідати половині довжини хвилі, то ми отримаємо посередині мотузки максимум (пучність), а на кінцях — мінімум (вузол). Якщо мотузка буде в два рази довше, то при тій же частоті розгойдування ми отримаємо вже дві пучности і три вузли. І т. д. — у випадку з прив'язаною з одного кінця мотузкою ми будемо отримувати стоячі хвилі за умови L*N/2, де L — довжина мотузки, N — цілі числа більше нуля.

У випадку, якщо частота розгойдування буде відповідати чверті довжини хвилі — ситуація буде зовсім іншою. Тут для прикладу краще взяти довгу палицю, другий кінець якої вільний, що нам і потрібно для досвіду. При такому розкладі ми отримаємо вузол на самому початку палиці — там, де ми її тримаємо і розкачуємо, а пучність — на іншому кінці. Стоячі хвилі ми будемо отримувати за умови L*(N*2-1)/4.

Але найцікавіші картини стоячих хвиль виходять, якщо нашу палицю або мотузку розгойдувати не тільки основною частотою, але сумою гармонік. Ця сторінка дозволяє проводити такі досліди прямо в онлайн. Для цього досить вибрати повзунками необхідні гармоніки, їх фази, добротність лінії і кратність довжині хвилі, потім натиснути на кнопку «Перерахувати» і відразу ж дивитися на результат. Наприклад, можна отримати хвилі у довгій лінії порушувані квазі прямокутними, квазі трикутними або квазі пилкоподібними імпульсами.

По осі — зверху вниз відкладено час і графік розгойдують довгу лінію коливань; він виходить простим підсумовуванням гармонік. По осі зліва направо — наша довга лінія, де L — її довжина. Кнопками під графіком його можна перевантажувати, прискорювати, уповільнювати і зупиняти. Ці кнопки і повзунок добротності змінюють графік без перезавантаження сторінки — без натискання на кнопку «Перерахувати».

Як можна побачити стоячу хвилю в реальному котушці індуктивності дивіться тут.


« Назад
2009-2017 © Vyacheslav Gorchilin