在弦线上产生稳定驻波的条件和标志是什么?
在弦线上产生稳定驻波的条件和标志是什么?弦振动实验中张紧弦线上形成驻波的条件是:
当弦上产生驻波时,弦长L为半波长的正整数倍。
在弦理论中,基本的对象不是占据空间单独一点的粒子,而是一维的弦。这些弦可有端点,或者它们自己可以连接成一个闭合圆环。
正如小提琴上的弦,弦理论中的弦支持一定的振荡模式,或者共振频率,其波长准确地配合两个端点之间的长度。
小提琴弦的不同共振频率导致不同的音阶,而弦的不同振动导致不同的质量和力的荷,它们被解释为基本粒子。粗略地讲,弦振动的波长越短,则粒子的质量越大。
弦振动实验中张紧弦线上形成驻波的条件是什么
弦振动实验中张紧弦线上形成驻波的条件是:
当弦上产生驻波时,弦长L为半波长的正整数倍。
在弦理论中,基本的对象不是占据空间单独一点的粒子,而是一维的弦。这些弦可有端点,或者它们自己可以连接成一个闭合圆环。
正如小提琴上的弦,弦理论中的弦支持一定的振荡模式,或者共振频率,其波长准确地配合两个端点之间的长度。
扩展资料
测定方法
在工程设计中,有时只需知道低阶(如一、二阶)固有频率、振型以及阻尼系数,可用简易方法测定这些参量:
①固有频率测定 用敲击或突然卸载使系统产生自由振动,记录其衰减波形并与仪器中的时标信号比较,或将信号发生器产生的固定频率正弦波和衰减波形输入射线示波器,由示波器显示的利萨如图形求得一、二阶固有频率。如果有激振器或振动台,则可对系统进行步进频率激振或低速扫频激振以寻找共振频率,在小阻尼时共振频率近似等于固有频率。
②振型测定 手持木质或铝质探针接触被测系统各点,由撞击声音(或凭手感)测定所有不振动点的位置,即节线位置。对水平放置的平板型系统,可在平板上撒上砂粒,振动时砂粒将聚集到节线上,由节线分布情况即可大致判断振型。
驻波咋形成的?
频率和振幅均相同、振动方向一致、传播方向相反的两列波叠加后形成的波。波在介质中传播时其波形不断向前推进,故称行波;上述两列波叠加后波形并不向前推进,故称驻波[1]。例如,如图所示,一弦线的一端与音叉一臂相连,另一端经支点O并跨过滑轮后与一重物相连。
音叉振动后在弦线上产生一自左向右传
播
的行波,传到支点
O
后发生反射,弦线中产生一自右向左传播的反射波,当弦长接近1/2波长的整数倍时。两列波叠加后弦线上各点的位移为(设音叉振动规律为u=Acosωt)
u(x,t)=2Asin(x)sin(
ωt
)=A(x)sin(ωt),弦线上每个固定的点均作简
谐运动,但不同点的振
幅不同,由x值决定。振幅为零的点称为波节,振幅最大处称为波腹。波节两侧的振动相位相反。相邻两波节或波腹间的距离都是半个波长。在行波中能量随波的传播而不断向前传递,其平均能流密度不为零;但驻波的平均能流密度等于零,能量只能在波节与波腹间来回运行。
由於节点静止不动,所以波形没有传播。能量以动能和位能的形式交换储存,亦传播不出去。
测量两相邻波节间的距离就可测定波长。各种乐器,包括弦乐器、管乐器和打击乐器,都是由于产生驻波而发声。为得到最强的驻波,
弦或管内空气柱的长度L必须等于半波长的整数倍,即,k为整数,λ为波长
。因而弦或管中能存在的驻波波长为,相应的振动频率为,υ为波速。k=1时,,称为基频,除基频外,还可存在频率为kn1的倍频。
入射波(推进波)与反射波相互干扰而形成的波形不再推进(仅波腹上、下振动,波节不移动)的波浪,称驻波。驻波多发生在海岸陡壁或直立式水工建筑物前面。紧靠陡壁附近的海水面随时间虽作周期性升降,海水呈往复流动,但并不向前传播,水面基本上是水平的,这就是由于受岸壁的限制使入射波与反射波相互干扰而形成的。波面随时间作周期性的升降,每隔半个波长就有一个波面升降幅度为最大的断面,称为波腹;当波面升降的幅度为0时的断面,称为波节。相邻两波节间的水平距离仍为半个波长,因此驻波的波面包含一系列的波腹和波节,腹节相间,波腹处的波面的高低虽有周期性变化,但此断面的水平位置是固定的,波节的位置也是固定的。这与进行波的波峰、波谷沿水平方向移动的现象正好相反,驻波的形状不传播,故名驻波。当波面处于最高和最低位置时,质点的水平速度为零,波面的升降速度也为零;当波面处于水平位置时,流速的绝对值最大,波面的升降也最快,这是驻波运动独有的特性。
驻波如何形成
驻波的形成条件:
1、传输线终端开断、短连或阻抗不匹配,出现了反射;
2、两种波的频率、传输速度完全相同,但方向相反。
驻波 (stationary wave(英)/standing wave (美)) 频率相同、传输方向相反的两种波(不一定是电波),沿传输线形成的一种分布状态。其中的一个波一般是另一个波的反射波。在两者电压(或电流)相加的点出现波腹,在两者电压(或电流)相减的点形成波节。
在波形上,波节和波腹的位置始终是不变的,给人“驻立不动”的印象,但它的瞬时值是随时间而改变的。如果这两种波的幅值相等,则波节的幅值为零。
扩展资料:
驻波的特点:
1、电压和电流不但在时间上相差90°。在空间上也相差90°;
2、平均功率为零,因此不能用来输送电磁能;
3、具有位置不随时间而变化的波腹和波节,波节和相邻波腹之间的距离为λ/2
4、输入阻抗为纯虚数,阻值随传输线长度而变化。
参考资料来源:百度百科——驻波
两列沿相反方向传播的振幅、频率均相同的波,是由两个同频率、同振幅波源发出的,这两列波在同种介质中传播时必然会产生干涉现象,形成稳定的加强区和减弱区,从而在某一位置出现波腹,在另一位置出现波节,这就形成了驻波.
两个频率波长都相同且运动速度相反的波叠加即形成驻波。
两列振幅相同的相干波在同一直线上沿相反方向传播时互相叠加而成的波,称为驻波。
驻波形成的条件是撒
两列振幅相同的相干波在同一直线上沿相反方向传播时互相叠加而成的波,称为驻波
文章标题: 驻波形成的条件有哪些
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