Il laboratorio della tensione: quanto corre un'onda su una corda

Un gioco di simulazione educativo. Prevedi a che velocità corre un impulso lungo una corda tesa, che cosa succede con quattro volte la tensione o una corda quattro volte più pesante, la tensione che serve per una velocità e quanto impiega un impulso ad attraversarla, poi guardalo al rallentatore.

Velocità dell'ondaCorde

LABORATORIO DELLA TENSIONE

Velocità di un impulso

Pronto
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Corda e impulsoCorda prima del cambiamentoLa tua previsioneRighello e peso
Ondev = √(F ÷ μ)

Tempo

0.00 ms

t

Tensione

— N

F

Massa per metro

— kg/m

μ

Velocità dell'impulso

— m/s

v

Posizione dell'impulso

— m

x

Prevedi prima di avviare

Scrivi la tua previsione per preparare tutto. Avvia resta disattivato finché non c'è una risposta.

Prevedi a che velocità corre l'impulso.

Punteggio della missione—

Ogni risposta deve essere entro il 2%: ognuna vale 100 punti. Indovinarla alla prima prova aggiunge 50 punti. Una prova conta appena comincia.

✓ Risposta giusta① Al primo colpo

Come si gioca a Il laboratorio della tensione

  1. Scegli una prova e leggi la tensione, la massa per metro o il cambiamento sulla scheda.
  2. Usa v = √(F ÷ μ), F = μ·v², μ = m ÷ L e t = L ÷ v.
  3. Scrivi la tua previsione e premi Avvia. L'impulso corre al rallentatore.
  4. 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.

Cambiando lingua mantieni prova, previsione, tentativi e svolgimento.