Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby udostępnić materiał Dodaj całą stronę do teczki

Analiza fazy drgań w różnych miejscach ośrodka dla fali biegnącej

Poniżej znajduje się symulacja zawierająca wykres fali, na którym są widoczne dwa punkty: jeden w stałym miejscu, a położenie drugiego możesz zmieniać samodzielnie. W rezultacie wyświetlać się będzie różnica faz między tymi dwoma punktami w przedziale od 0 do 2pi. Zaobserwujesz ruch harmoniczny punktu drgającego w funkcji czasu dla wybranego okresu. Zaleca się korzystanie z symulacji w trybie pełnoekranowym.

R1DQ6TAl9V9cA
Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0.

Symulacja przedstawia biegnącą harmoniczną. Na ekranie symulacji widoczny jest prostokątny układ współrzędnych narysowany czarnymi strzałkami. Oś pionowa układu skierowana jest w górę i opisuje wychylenie od położenia równowagi dla biegnącej fali harmonicznej. Na osi pionowej zaznaczono wartości od minus dwóch i pięciu dziesiątych do plus dwóch i pięciu dziesiątych, co pięć dziesiątych. Oś pozioma układu skierowana jest w prawo i przedstawia czas. Na osi poziomej zaznaczono wartości od minus dwóch i pięciu dziesiątych do dziesięciu, co pięć dziesiątych. U układzie widoczna jest funkcja narysowana zieloną i ciągłą linią, której charakter przypomina początkowo funkcję minus sinus. Na wykresie funkcji widoczne są dwa czerwone punkty. Jeden z nich widoczny jest na osi pionowej. Drugi z czerwonych punktów widoczny jest w dodatniej części osi czasu i użytkownik może zmieniać jego położenie wzdłuż tej osi. Odległość pomiędzy tymi punktami opisuje bezwzględną różnicę fazy w granicach od zera do dwa razy mała grecka litera pi. Bezwzględna różnica fazy widoczna jest na poziomym suwaku widocznym nad funkcją, na którym zaznaczono charakterystyczne wartości zero, jedna druga razy mała grecka litera pi, mała grecka litera pi, trzy drugie razy mała grecka litera pi oraz dwa razy mała grecka litera pi. Po lewej stronie od układu widoczny jest panel w którego górnej części widoczny jest szary, poziomy suwak. Prezentuje on czas od startu symulacji, gdy jest on równy zero do trzydziestu, z dokładnością do jednej setnej. Poniżej suwaka widoczne są dwa przyciski, start oraz stop. Użytkownik może przy ich pomocy w dowolnym momencie wystartować, zatrzymać i wznowić symulację. Po naciśnięciu przycisku start, sinusoidalna fala w układzie zaczyna propagować się wzdłuż osi poziomej, przyjmując cyklicznie wartości od minus jeden do jeden. Czerwone punkty umieszczone na wykresie zielonej funkcji zmieniają swoją wartość podążając za zmianą wartości funkcji w czasie dla danego położenia na osi poziomej. Użytkownik może w dowolnej chwili powrócić do warunków początkowych symulacji, przy pomocy przycisku reset widocznego poniżej przycisków start oraz stop.

Polecenie 1

Symulacja przedstawia rozchodzącą się harmoniczną falę. Zmieniając położenie punktu B możesz zaobserwować, jak położenie dwóch punktów wpływa na ich względną różnicę faz. Na skali nad wykresem została przedstawiona ta różnica. Co możesz powiedzieć o wychyleniu dwóch punktów, gdy ich różnica faz wynosi 2pi?

uzupełnij treść
Polecenie 1
R1WKsFA0GR5bn
Zaznacz odpowiedź poprawną: Jaka będzie faza wygenerowanej fali sinusoidalnej po upływie czasu równego jednemu okresowi? Możliwe odpowiedzi: 1. Zero, 2. Równa wartości maksymalnej, 3. Równa wartości minimalnej
Polecenie 2

Ile wynosi różnica faz dla punktów A i B, jeśli B jest wychylony tak samo jak A, ale w przeciwną stronę?

uzupełnij treść
Polecenie 2
R14jDBVJQBSME
Zaznacz odpowiedź poprawną: Wartość maksymalna fali harmonicznej rejestrowana jest co: Możliwe odpowiedzi: 1. wielokrotność jednej czwartej długości okresu, 2. wielokrotność jednej drugiej długości okresu, 3. wielokrotność trzech czwartych okresu, 4. wielokrotność długości okresu
Aplikacje dostępne w
Pobierz aplikację ZPE - Zintegrowana Platforma Edukacyjna na androida