Come si gioca a Il laboratorio della tensione
- Scegli una prova e leggi la tensione, la massa per metro o il cambiamento sulla scheda.
- Usa v = √(F ÷ μ), F = μ·v², μ = m ÷ L e t = L ÷ v.
- Scrivi la tua previsione e premi Avvia. L'impulso corre al rallentatore.
- Confronta il pallino arancione e la linea tratteggiata con l'impulso blu e la sua retta a destra.
Che cosa fissa la velocità di un'onda su una corda
Dai un colpo a una corda tesa e un impulso corre lungo di essa. La mano decide solo la forma e la grandezza dell'impulso; quanto velocemente viaggia lo fissa la corda. La tensione riporta in linea ogni pezzo di corda, quindi più tensione significa un richiamo più rapido e un'onda più veloce. La massa rende ogni pezzo lento a rispondere, quindi una corda più pesante dà un'onda più lenta. Insieme danno v = √(F ÷ μ), con la tensione F in newton e la massa per metro μ in chilogrammi al metro. Per via della radice quadrata, quattro volte la tensione raddoppia soltanto la velocità, e una corda quattro volte più pesante la dimezza soltanto. È così che si accordano gli strumenti a corda: tendere una corda rende più veloci le sue onde, il che alza la sua nota, e le corde gravi sono pesanti perché le loro onde siano lente. La stessa regola dice agli ingegneri quanto velocemente corrono le vibrazioni lungo cavi e linee elettriche.
Un modello di apprendimento mirato
La corda è ideale: perfettamente flessibile, uguale per tutta la lunghezza, senza attrito, e l'impulso mantiene la sua forma. L'impulso è disegnato molto più alto del reale. Il peso mantiene fissa la tensione. Il tempo scorre più lento del tempo reale del fattore indicato, quindi ogni prova dura 3 s; l'orologio mostra il tempo reale in millisecondi. Una prova finisce quando il centro dell'impulso raggiunge la carrucola. Le risposte entro il 2% sono giuste.