Intrarea în port: unde care se lărgesc

Un joc educativ de simulare. Prezice cum se lărgesc valurile mării printr-o deschidere din zidul unui port: prima direcție de liniște, deschiderea care lasă nemișcată o barcă ancorată, lungimea de undă, deschiderea care face portul să se umple de valuri și un unghi de liniște din viteza și perioada valurilor, apoi rotește senzorul de valuri.

DifracțieUnde pe apă

INTRAREA ÎN PORT

Prima direcție de liniște

Gata
Activează JavaScript ca să rotești senzorul de valuri. Instrucțiunile și exemplul rezolvat rămân lizibile.
Valuri (deschis și închis: înalte; gri: liniște)Senzor și bărciPredicția taZid și scară
Undesin θ = λ ÷ a

Timp

0.00 s

t

Lungime de undă

— m

λ

Deschidere

— m

a

Unghiul senzorului

— °

θ

Înălțimea valurilor

— %

A

Prezice înainte să pornești

Scrie predicția ta ca să pregătești totul. Pornește rămâne dezactivat până există un răspuns.

Prezice unde rămâne apa liniștită.

Scorul misiunii—

Fiecare răspuns trebuie să fie în limita a 2%: fiecare aduce 100 de puncte. Dacă îl nimerești la prima probă primești încă 50. O probă contează imediat ce începe.

✓ Răspuns corect① Din prima

Cum se joacă Intrarea în port

  1. Alege o probă și citește lungimea de undă, deschiderea sau unghiul de pe fișă.
  2. Folosește sin θ = λ ÷ a, cu θ măsurat față de direcția drept înainte, și λ = v·T.
  3. Scrie predicția ta și apasă Pornește. Senzorul se rotește de la direcția drept înainte până la zid.
  4. Compară liniile portocalii punctate cu direcțiile de liniște, în port și în grafic.

Difracție

Undele care trec printr-o deschidere sau ocolesc un obstacol nu continuă într-un fascicul drept: se lărgesc în spațiul din spate. Aceasta este difracția. Cât de mult se lărgesc depinde de deschidere față de lungimea de undă. O deschidere lată de multe lungimi de undă lasă să treacă un fascicul destul de îngust; o deschidere lată de aproximativ o lungime de undă lărgește undele ca valurile dintr-un singur punct. Departe în spatele unei deschideri de lățime a, undele sunt cele mai puternice drept în față și se sting lateral, cu direcții de liniște acolo unde undele din părți diferite ale deschiderii se anulează; prima este la sin θ = λ ÷ a. De aceea poți auzi pe cineva după colț (undele sonore sunt cam cât o ușă de lungi), dar nu-l poți vedea (undele de lumină au sub o miime de milimetru). Inginerii portuari folosesc aceeași regulă ca să decidă unde vor sta liniștite bărcile în spatele unui dig.

Un model de învățare țintit

Figura este desenată cum ar fi departe de deschidere: înălțimea valurilor |sin β ÷ β| cu β = π·a·sin θ ÷ λ, aceeași la orice distanță. Valurile nu se reflectă de zid și nu pierd energie lărgindu-se, iar fundul este plat. Valurile sunt desenate încetinit la o creastă pe secundă. Răspunsurile în limita a 2% sunt corecte.

Schimbând limba îți păstrezi proba, predicția, încercările și desfășurarea.