Ⅰ 求弦線上駐波實驗的實驗原理!物理高手請進!
弦振動實驗弦振動實驗是普通物理力學中的一個基礎實驗,它是利用電動音叉引發弦線橫波,進而形成駐波,來研究橫波的疊加現象;驗證橫波的波長與張力、線密度的關系;並用駐波法測出電動音叉的固有頻率。常用的實驗方法有兩種:一是採用振動頻率固定的電動音叉。通過改變弦線長度或張力,形成穩定駐波;二是採用頻率連續可調的振動體,改變弦長或張力,形成穩定駐波從而驗證弦線上駐波的振動規律。但是用通常的電動音叉測量波長時,受實驗條件的影響,測量的數據不是很精確,本文就針對原實驗中存在的問題進行探討,並提出改進的方法。
Ⅱ 大學物理實驗思考題《弦線振動的研究》答案啊。。。。跪求高手。。。急啊
弦的共振頻率和音叉的振動頻率相同時,弦共振而產生穩定的駐波。
Ⅲ 弦線振動實驗的 誤差分析怎麼做詳細
弦線振動實驗必須在真空環境下完成,可這是理想化的,所以普通實驗會因為空氣阻力原因而有誤差,實驗誤差,撥弦的方式和計算機采樣的步數等也是產生誤差的原因。
從誤差產生的來源看,誤差可分系統誤差和偶然誤差。對誤差的分析首先應分清是系統誤差還是偶然誤差,系統誤差對多次測量值的影響可能是相同的,偶然誤差對多次測量值的影響是不同的。從分析數據的觀點看,誤差分為絕對誤差和相對誤差。
(3)弦線震動實驗裝置擴展閱讀:
相對誤差等於絕對誤差 與真實值 之比,一般用百分數表示,它反映了實驗結果的准確程度。
絕對誤差只能判別一個測量結果的精確度,比較兩個測量值的准確度則必須用相對誤差。
誤差按表示形式分為絕對誤差和相對誤差:
(1)絕對誤差:指某測量值的測得值和真值之間的差值。通常簡稱為誤差。其表達式為:絕對誤差=測得值-真值(真值常用約定真值來表示)
(2)相對誤差:指絕對誤差與被測量真值之比。其表達式為:相對誤差=絕對誤差/真值×100%
Ⅳ 在弦振動實驗中如果弦線彎曲或者粗細不均勻,對共振頻率和形成駐波有什麼影響
如果弦線彎曲,說明弦沒拉直,因此,一般不能振動,即使能振動的話,阻尼系數很大,振動很快會停止如果粗細不均勻,由於弦上各點的拉力基本上是相等的,因此會造成弦的形變數不一致,於是各點的振動頻率都不一致,共振頻率會出現一個范圍,在這個范圍內產生的共振不是完全共振(即不是所有的點都能達到最佳的諧振頻率),而能否觀察到明顯的駐波取決與不均勻性,如果不均勻性小的話,還是可以看到明顯的駐波的,但不均勻性大到一定程度,就看不到駐波了。
Ⅳ 通過觀察弦振動實驗現象,指出左右兩個支撐板處是波節還是波腹,為什麼會出現這種現象
張力、線密度一定時,測不同弦長時的共振頻率,並觀察駐波現象和駐波波形。
(1)放置兩個劈尖至合適的間距並記錄距離,在張力杠桿上掛上一定質量的砝碼記錄質量及放置位置(注意,總質量還應加上掛鉤的質量)。旋動調節螺桿,使張力杠桿處於水平狀態,把驅動線圈放在離劈尖大約5~10cm處,把線圈放在弦的中心位置。
(2)將驅動信號的頻率調至最小,以便於調節信號幅度。
(3)慢慢升高驅動信號的頻率,觀察示波器接收到的波形的改變。如果不能觀察到波形,則調大信號源的輸出幅度;如果弦線的振幅太大,造成弦線敲擊感測器,則應減小信號源輸出幅度;適當調節示波器的通道增益,以觀察到合適的波形大小為准。一般一個波腹時,信號源輸出為2~3V(峰-峰值),即可觀察到明顯的駐波波形,同時觀察弦線,應當有明顯的振幅。當弦的振動幅度最大時,示波器接收到的波形振幅最大,這時的頻率就是共振頻率,記錄這一頻率。
(4)再增加輸出頻率,可以連續找出幾個共振頻率。當駐波的頻率較高,弦線上形成幾個波腹、波節時,弦線的振幅會較小,眼睛不易觀察到。這時把接收線圈移向右邊劈尖,再逐步向左移動,同時觀察示波器(注意波形是如何變化的),找到並記下波腹和波節的個數。
(5)改變弦長重復步驟3、4;記錄相關數據於表3-23-1. 2.在弦長和線密度一定時,測量不同張力的共振頻率。
Ⅵ 誰能告訴我弦線振動實驗產生誤差的原因
【實驗原理】
兩端固定的弦線振動基波的半波長等於弦長,從而有
(1)
弦線振動的相速C由下式給出:
(2)
式中,F是弦線的拉力,A是弦的截面積 ,ρ是密度。
將(1)式代入(2)式得
(3)
(3)式表明弦線振動的基頻和弦長S成反比,和拉力F的平方根成正比。圖一給出了基頻和弦長S的關系。
總的來說誤差產生分為兩部分,1:系統誤差,2:實驗誤差
系統誤差,主要是實驗的一起和環境帶來的,就像1樓說的需要真空實驗弦長長度的精確度,這是不可避免的;
實驗誤差,撥弦的方式和計算機采樣的步數等也是產生誤差的原因。
可以參考網站http://pec.sjtu.e.cn/ols/ExperimentLib/baseC/072013C01/intro.xml上面有具體原理及相關計算。
Ⅶ 弦振動實驗中,換用不同弦線後共振頻率有何變化存在什麼條件
弦越短
綳得越緊
共振頻率就越高
因這時使形變需要的力大(可理解為勁度系數大)
反之亦然
--------當然還和材料有關
因為
周期T=2π√m/k
呀
質量越小(既弦細)
K看越大
T越小
頻率就越高呀
Ⅷ 孤獨均勻弦振動實驗中 測量弦線長度時能否先在弦上節點處作好標記,然後待振動停止了再量長度
我認為不能,弦線在振動時,兩劈尖之間的弦線不是處於拉緊綳直的狀態,如果等到振動停止之後再測量,弦線在砝碼及盤的拉力下拉緊綳直,原來做標記的節點在米尺上的刻度會後移,導致與實際刻度不符。