INTRODUKTION / UPPGIFTER
Vågor
Vågor förekommer överallt runt omkring oss. Ljudvågor är en slags vågrörelse som skapas och transporteras via vibrationer i något medium.
En källa till ljudvågor är strängar som svänger och vibrerar. I en gitarr utnyttjar man denna svängningsrörelse för att skapa vågor med bestämda frekvenser. Beroende av trådens utformning, sträckning och längd kan olika toner genereras. Rena toner består av en enda frekvens (vilket dock är mycket svårt att åstadkomma i en gitarrsträng).
I filmerna visas en sträng som är fastsatt i en vibrator. Den del av vibratorn som strängen är fastsatt i rör sig upp och ner i en harmonisk svängningsrörelse. Detta gör att en vågrörelse utbreder sig i strängen. När vågorna når fram till den den fasta änden reflekteras de och vi får då två vågrörelser som rör sig åt motsatt håll.
För vissa frekvenser kommer vågrörelserna att hamna "i fas" med varandra och ge upphov till ett mönster där vissa punkter på strängen står helt stilla. Dessa punkter kallas "noder". Mellan noderna bildas så kallade "bukar". Detta fenomen kallas för en stående våg. Avståndet mellan två noder i en stående våg är en halv våglängd.
Uppgift 1:
Filmerna visar stående vågor av olika frekvenser. Studera filmerna och försök att komma fram till ett samband mellan frekvensen för grundtonen och frekvensen för de olika övertonerna.
Uppgift 2:
Om strängens längd betecknas L, och vågens längd λ, försök att härleda ett samband mellan L och λ.
Uppgift 3:
Antag att strängen i filmerna är 1,5 m lång. Bestäm vågrörelsens utbredninghastighet i strängen.