Jak grać w Laboratorium sprężyny
- Wybierz test: ↕ to potrząsanie na boki, ↔ to pchanie i ciągnięcie. Odczytaj liczby z karty.
- Zastanów się, w którą stronę poruszają się zwoje, i użyj v = f·λ dla odstępów i prędkości.
- Wpisz przewidywanie i naciśnij Start. Sprężyna porusza się z połową szybkości.
- Porównaj pomarańczową linię z białym torem pomalowanego zwoju po prawej albo pomarańczowe znaczniki i kropkę z zagęszczeniami.
Fale poprzeczne i podłużne
W każdej fali coś się przemieszcza, a materia porusza się tylko wokół swojego miejsca. Różni się kierunek tego ruchu. W fali poprzecznej materia porusza się w poprzek kierunku biegu fali: sprężyna slinky lub lina potrząsana na boki, zmarszczki na wodzie i fale S trzęsienia ziemi. W fali podłużnej porusza się tam i z powrotem wzdłuż kierunku biegu fali: sprężyna slinky pchana i ciągnięta, dźwięk w powietrzu, gdzie cząsteczki skupiają się w zagęszczenia i rozsuwają w rozrzedzenia, oraz fale P trzęsienia ziemi. Oba rodzaje spełniają v = f·λ. W fali podłużnej długość fali to odległość od jednego zagęszczenia do następnego. Sprężyna slinky idealnie nadaje się do obserwowania obu, bo wzdłuż tej samej sprężyny można wysłać dowolny rodzaj i obserwować jeden pomalowany zwój: porusza się w poprzek w jednym, wzdłuż w drugim i w żadnym nie wędruje razem z falą.
Model skupiony na nauce
Sprężyna jest idealna: fala zachowuje kształt i prędkość, a od dalekiego końca nic się nie odbija. Każdy zwój za czołem fali porusza się według u = A·sin(2π·f·(t − x ÷ v)), a przed nim stoi w miejscu. Ruch na boki wynosi 30 cm; ruch wzdłuż sprężyny to 8% długości fali, co skupia zwoje do około połowy ich odstępu. Pomalowany zwój jest w jednej trzeciej długości. Przebiegi są odtwarzane z połową szybkości. Odpowiedzi z dokładnością do 2% są dobre; wzdłuż sprężyny liczą się zarówno 0°, jak i 180°.