Så spelar du Vallstöt med vågor
- Välj ett test och läs av vinkeln, punkterna, pulsen och sortens ände, eller repet på kortet.
- Använd θ_ut = θ_in, B:s spegelbild, inverterad från en fast ände och rättvänd från en fri ände, och t = 2L ÷ v.
- Skriv din förutsägelse och tryck på Start. Se vågen eller pulsen gå och komma tillbaka.
- Jämför de orange linjerna och pricken med vågens bana, vinklarna i närbilden eller den markerade punktens höjd.
Hur vågor reflekteras
När en våg möter en gräns studsar den tillbaka, och två regler beskriver hur. Den första gäller riktningen: vinkeln en våg lämnar en plan yta med är lika med vinkeln den kom med, θ_ut = θ_in. Vågor studsar mot kanten av en bassäng, ljud mot en vägg och ljus mot en spegel på det här sättet, och därför fungerar en vallstöt i biljard: sikta mot målets spegelbild bakom vallen. Den andra gäller åt vilket håll reflektionen är vänd. På ett rep som är fastknutet i en vägg kan änden inte röra sig, så när en puls kommer drar repet uppåt i väggen och väggen drar nedåt: pulsen kommer tillbaka upp och ner. Om änden är fri, en ring som glider på en stång, knycker ringen upp och tillbaka, och pulsen återvänder rättvänd. I båda fallen behåller vågen sin fart, så en tur till änden och tillbaka tar t = 2L ÷ v. Reflektioner som dessa bildar de stående vågorna i gitarrsträngar och orgelpipor.
En avgränsad inlärningsmodell
Tankens vägg är rak och reflekterar perfekt; vågen ritas som ett litet paket som behåller sin fart, med sin bana ritad bakom sig. Repet är idealt: pulsen behåller sin form och fart, och dess reflektion räknas fram som en spegelvänd puls som kommer åt andra hållet, upp och ner för en fast ände och rättvänd för en fri ände. Höjderna är förstorade. Körningarna är avvägda med den visade faktorn. Svar inom 2 % är rätt.