Vonalmenti hullámok visszaverődése

[justify]Ha volt már a kezedben (ajkadon) szájharmonika, akkor találkoztál ezzel a fizikai helyzettel. Ha megfújod a zeneeszközt, az egyik végén befogott rugalmas közegnek olyan állapotai jönnek létre, amely hosszabb időn állandósulva megfelelő frekvenciával rezegve megrezegtetik a körülötte lévő levegőt. Ezáltal zenei hangot hallunk. Hogy is van ez?[/justify]
Mit látunk az interaktív alkalmazáson?
[justify]A vastag fekete vonal maga a közeg. A felette és alatta lévő pontozott vonalak a komponensek maximális amplitúdóját jelölik. A hullámkomponensek piros, sárga, zöld és kék színben jelennek meg (az első komponens piros (pontozott-szaggatott), piros hullám a nyitott végről sárgaként (folytonos) tükröződik vissza, sárga hullám a zárt végről zöldként (szaggatott) halad tovább, a zöld hullám a nyitott végről kékként (folytonos) tükröződik, és a kék hullám a zárt végnél pirosba vált). A komponensek kezdetben el vannak rejtve, és megjelenítve lassíthatják az animációt.[/justify]
Visszaverődik a hullám
[justify]Az egyik végén befogott rugalmas szálon olyan hullámok állandósulnak, amelyek jellemzője, hogy időben állandó helyeken találunk erősítési és kioltási helyeket. Olyan, mintha a hullámot szállító közeg két lehetséges értéke között végezne rezgőmozgást. Ez a jelenség az állóhullám, amely csak bizonyos feltételek érvényesülése esetén jön létre.[/justify]
1. feladat
[justify]Vizsgáld meg, hogyan viselkedik a hullám szabad vagy kötött végről való visszaverődéskor! Állítsd be, hogy a program 8 komponenssel számoljon, és tedd láthatóvá a hullámkomponenseket![/justify]
1.1 feladat
Vizsgáld meg, a bal oldali, kötött végen a komponensek viszonyát! Piros komponensből sárga, abból zöld, majd kék lesz, végül visszaalakul pirossá.
1.2. feladat
Vizsgáld meg, a jobb oldali, szabad végen a komponensek viszonyát! Piros komponensből sárga, abból zöld, majd kék lesz, végül visszaalakul pirossá.
2. feladat
Alakíts ki állóhullámot a rugalmas közegen! Állítsd be, hogy a program 8 komponenssel számoljon, és tedd láthatatlanná a hullámkomponenseket!
2.1. feladat
Indítsd el az animációt! Változtasd a sárga fogóponttal a rugalmas közeg hosszát! Milyen hossznál tudsz állóhullámot kialakítani?
2.2. feladat
Változtasd a frekvenciát vagy a hullám terjedési sebességét! Mikor alakulnak ki állóhullámok?
2.3. feladt
Állítsd be úgy a feltételeket, hogy az észlelt hullámjelenség gyakorlatilag nulla legyen! Most jelenítsd meg a hullámkomponenseket! Mit látsz?
Egy rögzített végű húron keletkező állóhullámokat mutat be az alábbi film:

Información: Vonalmenti hullámok visszaverődése