trilling en golf
Sophie stelde deze vraag op 27 maart 2011 om 12:47.Laatst had ik deze vraag al gevraagd, maar ik snap het toch nog steeds niet helemaal.
Opgave: Een losse lat van 3,00 m pak ik in het midden vast en beweeg hem met een frequentie van 2,0 Hz in de richting loodrecht op de lange lat. De lat gaat dan trillen in zijn laagste resonantiefrequentie, zeg maar de grondtoon.
Bepaal de frequentie van de eerste boventoon en de voortplantingssnelheid van de golven in de lat.
In de bijlage heb ik er een tekening bijgemaakt, voor de grondtoon. Ik vroeg me af of ik de situatie zo goed begrijp.
Want op school heb ik een formule geleerd dat: l = n0,5λ is. En dan zou ik voor n = 2 invullen, want het is de eerste boventoon. Dan krijg je voor l=1λ
Maar bij de uitwerking staat er:
>In de eerste ‘boventoon' is de lengte van de lat l = 1,5λ .
Ik heb al heel lang over deze opgave nagedacht, maar ik snap er nog steeds niet veel van. Zou iemand het misschien kunnen toelichten a.d.h. van een tekening? Ik zou dat echt heel erg fijn vinden.
Reacties
Je tekening klopt als je je vinger op de knoop legt en de rechterhelft wegdenkt. Dan heb je je lat die je laat trillen.
Voor een golf die resoneert tussen 2 vaste/dichte uiteinden geldt dat er een heel aantal halve golflengtes tussen moet zitten: jouw n. 1/2λ met knopen aan de uiteinden.
Maar in geval van een open uiteinde (zoals de zwiepende lat) is het uiteinde een buik. En je vinger zit op de eerste knoop. De lengte van de lat is dan 1/4 λ en trilt in de grondtoon. De eerstvolgende resonantie is als op de lat 1/4λ plus een aantal halve golven passen: 1/4λ + n. 1/2 λ
Hiermee kun je je problemen/verwarring denk ik oplossen.
Theo de Klerk, 27 mrt 2011
Je tekening klopt als je je vinger op de knoop legt en de rechterhelft wegdenkt. Dan heb je je lat die je laat trillen.
Voor een golf die resoneert tussen 2 vaste/dichte uiteinden geldt dat er een heel aantal halve golflengtes tussen moet zitten: jouw n. 1/2λ met knopen aan de uiteinden.
Maar in geval van een open uiteinde (zoals de zwiepende lat) is het uiteinde een buik. En je vinger zit op de eerste knoop. De lengte van de lat is dan 1/4 λ en trilt in de grondtoon. De eerstvolgende resonantie is als op de lat 1/4λ plus een aantal halve golven passen: 1/4λ + n. 1/2 λ
Hiermee kun je je problemen/verwarring denk ik oplossen.
>De lengte van de lat is dan 1/4 λ en trilt in de grondtoon.
Maar in de uitwerkingen staat dat in de grondtoon is de lengte van de lat 1/2λ.
>Je tekening klopt als je je vinger op de knoop legt en de rechterhelft wegdenkt.
ik snap niet zo goed wat u bedoelt met de rechterhelft wegdenken..
>1/4λ + n. 1/2 λ
Dus dan vul ik voor n=2 in, want het is de eerste boventoon, je krijgt dan toch 1,25 λ ? maar in de uitwerking staat dat het 1,5 λ is ... ik snap er echt niks meer van :(
Ik heb je vraag misschien verkeerd geinterpreteerd. Als je een lat neemt en die in het midden vastzet (zoals je tekende) en beide uiteinden kunnen vrij bewegen, dan zal een staande golf die je op een uiteinde aanbrengt door dat uiteinde te laten trillen ook doorwerken naar het andere uiteinde.
Maar: de staande golf tussen vinger en uiteinde neemt een 1/2 L in van de lat en is een 1/4 golflengte (namelijk een buik aan het uiteinde en een knoop in het midden). De hele lat is dan 2 x 1/4 golflengte = 1/2 λ .
>ik snap niet zo goed wat u bedoelt met de rechterhelft wegdenken..
Dat bedoelde ik om aan te geven hoe een staande golf op de ene helft van de lat eist dat dan de lengte van die halve lat = 1/4 λ is. Ik was er (onterecht) vanuit gegaan dat de andere helft niet meespeelde (bijv plat op tafel lag). Sorry voor de verwarring!
oow maakt niet uit, ik snap nu wel hoe ze aan die halve labda komen. Maar mijn vraag was eigenlijk. Hoe komen ze aan:
>In de eerste ‘boventoon' is de lengte van de lat l = 1,5λ .
Kunt u dat misschien verduidelijken aan de hand van een tekening? want ik ben nu best wel in de war hoe die lat er eigenlijk uit zou moeten zien en ik heb deze week toetsweek. Ik hoop echt dat ik dit onderwerp goed genoeg begrijp om een voldoende te halen..
Het zal in je boek niet anders staan. De figuur geeft aan de linkerhelft de grondtoon en 1e boventoon aan op een halve lat die 12 eenheden groot is. Je kunt de golven spiegelen/omkeren voor de rechterhelft van de lat.