Волны

Если волна колеблется чаще за секунду, сближаются ли гребни?

Профиль волны и колебание неподвижной точкиx (m)y (m)02468-2,4-0,80,82,4P: x = 2 mраспространениеλ = 4 mТочка колеблется; профиль движется. Разные масштабы x и y.
Анимация 0,5× · упрощённая модель
Момент: 0 s

Одно сравнение за раз

Попробуй с руководством

Повторить базовый урок →

Разделять колебание точки и распространение профиля и сравнивать амплитуду, частоту и длину волны.

Сравнение 1 из 3

Проследить точку среды

Начни с амплитуды 1 m, частоты 1 Hz и скорости 4 m/s. Воспроизведи или продвинь время: точка при x = 2 m поднимается и опускается, не двигаясь горизонтально.

Колебание длится 1 s, соседние гребни разделены 4 m. Точка не следует за гребнем.

Как читать этот рисунок

x измеряет положение вдоль среды, y — отклонение от равновесия, оба в метрах с разными масштабами. Зелёная кривая — профиль в один момент. Сиреневая точка остаётся при x = 2 m; вертикальная линия показывает место её колебаний. λ сравнивает положения в один момент; T сравнивает моменты в одной точке. Стрелка показывает распространение вправо.

От рисунка к графику

Что меняется? Давай сравним.

Линия показывает связь величин. Точка отмечает твой выбор или момент анимации. Сначала читай названия и единицы осей.

Момент: 0 s

Читать график

Текущая: сплошная линия. Сохранённая: пунктир. Прокрути для подробностей.

Один опыт за раз

Сохрани. Измени. Сравни.

Сохрани текущие значения, измени одну величину и посмотри на две линии на одном графике. Сохранённая линия пунктирная. Попытка остаётся в этом браузере.

Сравнить выбранные значения

А если… Удвой частоту, сохранив скорость. Сравни период и расстояние между гребнями. Затем удвой амплитуду.

Что происходит?

Волна переносит возмущение. Каждая точка колеблется, пока профиль распространяется вправо.

Амплитуда — наибольшее отклонение от равновесия. Частота считает колебания за секунду, период — время колебания. Длина волны — расстояние между соседними гребнями. В среде с неизменной скоростью распространения увеличение частоты уменьшает это расстояние.

v = λf · T = 1/f

A — амплитуда (m) · f — частота (Hz) · v — скорость (m/s) · λ — длина волны (m) · T — период (s)

Модель и её ограничения

Идеальная поперечная синусоидальная волна без затухания распространяется вправо: y = A sin[2π(x/λ − ft)]. Оси x и y имеют разные масштабы. Отмеченная точка закреплена при x = 2 m и колеблется вертикально; она не движется вместе с волной.

Проверь свою идею

3 вопроса
1Скорость волны 4 m/s, частота 2 Hz. Какова длина волны?

2Если удвоить только амплитуду волны, период…

3Точка среды при x = 2 m в этой поперечной волне…