Odbite zmarszczki: jak odbijają się fale

Edukacyjna gra symulacyjna. Przewidź kąt, pod jakim zmarszczka odbija się od ściany, miejsce, w które celować przy odbiciu od bandy, czy impuls wraca odwrócony od sztywnego końca, czy prosto od swobodnego, i kiedy wraca, a potem obserwuj, co się dzieje.

OdbicieZmarszczki i liny

ODBITE ZMARSZCZKI

Kąt odbicia

Gotowe
Włącz JavaScript, aby wysyłać zmarszczki i impulsy. Instrukcje i rozwiązany przykład pozostają dostępne.
Zmarszczka lub impuls padającyTor po odbiciu i wykresTwoje przewidywanieŚciana, koniec i skala
Faleθ_out = θ_in

Czas

0.00 s

t

Prędkość fali

— m/s

v

Przebyta droga

— m

s

Wysokość przy znaczniku

— cm

y

Odbicia

—

n

Przewiduj przed startem

Wpisz przewidywanie, aby wszystko przygotować. Start pozostaje nieaktywny, dopóki nie ma odpowiedzi.

Przewidź, jak fale się odbijają.

Wynik misji—

Każda odpowiedź musi mieścić się w granicach 2%: każda daje 100 punktów. Trafienie przy pierwszym przebiegu dodaje 50. Przebieg liczy się, gdy tylko się zacznie.

✓ Dobra odpowiedź① Za pierwszym razem

Jak grać w Odbite zmarszczki

  1. Wybierz test i odczytaj z karty kąt, punkty, impuls i rodzaj końca albo linę.
  2. Użyj θ_odb = θ_pad, lustrzanego obrazu B, odwrócenia od sztywnego końca i braku odwrócenia od swobodnego oraz t = 2L ÷ v.
  3. Wpisz przewidywanie i naciśnij Start. Obserwuj, jak zmarszczka lub impuls biegnie i wraca.
  4. Porównaj pomarańczowe linie i kropkę z torem zmarszczki, kątami w zbliżeniu lub wysokością zaznaczonego punktu.

Jak odbijają się fale

Gdy fala napotyka granicę, odbija się, a opisują to dwie reguły. Pierwsza dotyczy kierunku: kąt, pod jakim fala odchodzi od płaskiej powierzchni, jest równy kątowi, pod jakim przyszła, θ_odb = θ_pad. Tak odbijają się zmarszczki od brzegu basenu, dźwięk od ściany i światło od lustra, i dlatego działa odbicie od bandy w bilardzie: celuj w lustrzany obraz celu za bandą. Druga reguła dotyczy tego, czy odbicie jest odwrócone. Na linie przywiązanej do ściany koniec nie może się poruszyć, więc gdy impuls nadchodzi, lina ciągnie ścianę w górę, a ściana ciągnie w dół: impuls wraca odwrócony. Jeśli koniec jest swobodny, jak pierścień przesuwający się po pręcie, pierścień podskakuje i opada, a impuls wraca nieodwrócony. W obu przypadkach fala zachowuje prędkość, więc droga do końca i z powrotem trwa t = 2L ÷ v. Takie odbicia tworzą fale stojące w strunach gitary i piszczałkach organów.

Model skupiony na nauce

Ściana kuwety jest prosta i idealnie odbija; zmarszczka jest narysowana jako mały pakiet, który zachowuje prędkość, z torem rysowanym za nim. Lina jest idealna: impuls zachowuje kształt i prędkość, a jego odbicie jest obliczane jako lustrzany impuls biegnący w przeciwną stronę, odwrócony dla sztywnego końca i nieodwrócony dla swobodnego. Wysokości są powiększone. Przebiegi są tempowane o pokazany czynnik. Odpowiedzi z dokładnością do 2% są dobre.

Zmiana języka zachowuje twój test, przewidywanie, próby i przebieg.