Компьютерный лабораторный практикум по физике. Описание компьютерных экспериментов, страница 9

c)  Зависимость длины волны от от силы натяжения, массы груза и расстояния между грузами.

d)  Зависимость фазовой скорости от от силы натяжения, массы груза и расстояния между грузами.

3)  По результатам исследований сформулируйте выводы.

2.3.  Поперечные стоячие  волны на непрерывной струне

Моделируемые система и процесс

Моделируется процесс  образования поперечных стоячих волн на непрерывной струне.

Изменяемые параметры:

1)  сила натяжения струны,

2)  линейная плотность струны,

3)  длина струны,

4)  номер гармоники.

Задание для моделирования

1)  Исследуйте зависимости характеристик поперечных  волн на струне от параметров струны:

a)  Зависимость периода собственных колебаний струны от силы натяжения, линейной плотности и длины струны (для нескольких гармоник).

b)  Зависимость фазовой скорости бегущих волн от силы натяжения, линейной плотности и длины струны (для нескольких гармоник).

2)  Определите связь номера гармоники с частотой собственных  

колебаний струны.

3)  По результатам исследований сформулируйте выводы.

2.4.  Поперечные стоячие волны на дискретной струне

Моделируемые система и процесс

Моделируется процесс  образования поперечных стоячих волн на непрерывной струне.

Изменяемые параметры:

1)  сила натяжения струны,

2)  масса одного груза,

3)  расстояние между грузами,

4)  длина струны,

5)  номер гармоники.

Задание для моделирования

1)  Исследуйте зависимости характеристик поперечных  волн на струне от параметров струны:

a)  Зависимость периода собственных колебаний струны от силы натяжения струны, массы груза, расстояния между грузами  и длины струны (для нескольких гармоник).

b)  Зависимость фазовой скорости бегущих волн от силы натяжения струны, массы груза, расстояния между грузами  и длины струны (для нескольких гармоник).

2)  Определите связь номера гармоники с частотой собственных колебаний струны.

3)_По результатам исследований сформулируйте выводы.

2.5.  Поперечные волны на границе раздела  струн

Моделируемые система и процесс

Моделируется процесс перехода поперечной упругой волны через границу раздела двух сред (на примере двух связанных струн различной плотности).

Изменяемые параметры:

1)  сила натяжения струн,

2)  линейная плотность первой струны,

3)  линейная плотность второй струны,

4)  частота воздействия.

Задание для моделирования

1) Исследуйте процесс перехода поперечных упругих волн через границу раздела двух сред (на примере двух связанных струн различной плотности):

a)  Задайте одинаковые значения линейной плотности первой и второй струн. Сравните результаты наблюдения с результатами наблюдения бегущей волны на непрерывной струне.

b)  Измените значения линейной плотности струн так, чтобы плотность первой струны была меньше, чем плотность второй. Обратите внимание на зависимость амплитуды волны на первой и второй струне от времени. Объясните результат наблюдения.

c)  Рассчитайте значения импедансов для первой и второй струн.  По значениям импедансов рассчитайте амплитудные коэффициенты отражения и пропускания волн.

d)  Измерьте амплитуду прошедшей волны. Используя результаты п.3, рассчитайте амплитуды падающей и отражённой волн.

e)  Используя результаты п.4, проверьте результат сложения падающей и отражённой волн на первой струне.

f)  Измерьте длины волн на первой и второй струне. Сравните отношение длин волн с отношением линейных плотностей струн. 

g)  Измените значения линейной плотности струн так, чтобы плотность первой струны была больше, чем плотность второй. Повторите п.b – g   для этого случая.

2) По результатам исследований сформулируйте выводы.