Simulic
Bahasa Indonesia

Gelombang stasioner pada tali

FisikaGetaran dan gelombangUsia 16–17Lab virtual

Simulic.comMemuat…

Gunakan di kelas saya

Seutas tali sepanjang l memiliki kedua ujung terikat atau satu ujung bebas. Ubah frekuensi penggetar dan cepat rambat gelombang untuk menemukan frekuensi yang menghasilkan gelombang stasioner; simulasi menandai simpul, perut, dan panjang gelombang, serta memeriksa syarat l = k·λ/2 (atau l = (2k+1)·λ/4). Layar Laboratorium menambahkan tegangan tali T = mg dari beban yang digantung lewat katrol dan massa per satuan panjang μ, sehingga v = √(T/μ): temukan resonansi dengan penggetar atau dengan sonometer, garpu tala, dan penunggang kertas, atau ukur frekuensi listrik jala-jala.

Pelajaran: Gelombang stasioner

Yang ditunjukkan

Gelombang stasioner terbentuk ketika gelombang yang merambat pada tali dipantulkan di ujungnya dan bertumpuk dengan dirinya sendiri. Pada frekuensi tertentu pola itu diam: simpul tidak bergerak dan perut bergetar dengan amplitudo maksimum, berjarak λ/2. Dengan kedua ujung terikat, l = k·λ/2; dengan satu ujung bebas, l = (2k + 1)·λ/4. Di layar Laboratorium cepat rambat ditentukan oleh tali itu sendiri, v = √(T/μ), dengan tegangan T = mg dari beban yang digantung dan massa per satuan panjang μ, sehingga harmonik pertama f₁ = (1/2l)·√(T/μ).

Cara menggunakan

Mulailah dari nilai awal, gunakan Setel f ke harmonik terdekat, lalu centang Ujung kanan bebas untuk membandingkan. Di Laboratorium: tegangan dan μ, pilih Penggetar (Melde), setel Frekuensi generator f sampai amplitudo terbesar lalu tekan Catat data; ulangi untuk panjang, massa, dan tali lain, lalu lihat grafiknya. Dengan Sonometer dan garpu tala, tekan Pukul garpu tala dan ubah Panjang bergetar l sampai penunggang kertas terlempar. Sonometer dengan arus jala-jala mengukur frekuensi listrik.

Parameter yang dapat diubah

  • Panjang tali 0,4–3 m
  • Cepat rambat gelombang 4–60 m/s
  • Frekuensi penggetar 1–60 Hz
  • Ujung kanan bebas
  • Tampilkan selubung getaran
  • Layar Gelombang stasioner, Laboratorium: tegangan dan μ
  • Percobaan (layar Laboratorium) Penggetar (percobaan Melde), Sonometer dan garpu tala, Sonometer dengan arus jala-jala
  • Massa beban m (layar Laboratorium) 0,05–5 kg
  • Tali (layar Laboratorium) Tali A (μ = 0,50 g/m), Tali B (μ = 1,00 g/m), Tali C (μ = 2,00 g/m), Tali X (μ tidak diketahui)
  • Panjang bergetar l (layar Laboratorium) 0,1–1,6 m
  • Frekuensi generator sinyal (layar Laboratorium) 1–200 Hz
  • Garpu tala (layar Laboratorium) 256 Hz, 288 Hz, 320 Hz, 384 Hz, 480 Hz, 512 Hz, Garpu tala X (f tidak diketahui)

Pertanyaan untuk dijelajahi

  1. Berapa bagian panjang gelombang jarak antara sebuah simpul dan perut di sebelahnya?
  2. Pada tali dengan kedua ujung terikat, bagaimana menghitung frekuensi terendah yang menghasilkan gelombang stasioner?
  3. Mengapa ujung bebas tali selalu menjadi perut?

Simulasi terkait