An’s Physics Lecture 시뮬레이터

WAVES & VIBRATIONS

정상파

반대 방향으로 진행하는 두 파동에서 마디와 배를 찾는다.

시작 대기
t0.00 s
파동 1 진동수f_1
—Hz
파동 2 진동수f_2
—Hz
마디 사이 간격\frac{\lambda}{2}
—m
관측점 변위y
—m

반대 방향 진행파

끝 반사가 없는 8 m 관측 구간에서 이미 퍼져 있는 두 파동을 더한다. 두 파동의 속력은 같고, 진동수는 각각 f_i=\frac{v}{\lambda_i}이다. 서로 다른 파장을 같은 진동수의 파동으로 해석하면 안 된다. 세로축은 가로축과 다른 축척이다.

y_1=A_1\sin(k_1x-\omega_1t),\quad y_2=A_2\sin(k_2x+\omega_2t),\quad y=y_1+y_2

파장과 진폭이 같고 0이 아니면 아래 식의 순수 정상파이다.

y=2A\sin(kx)\cos(\omega t),\qquad x_\mathrm{node}=\frac{n\lambda}{2}

파장이 같지만 진폭이 다르면 완전히 정지한 마디가 없다. 점선은 위치마다 시간에 따른 변위가 도달할 수 있는 진폭 범위이다. 파장이 다르면 고정된 진폭 범위와 마디는 표시하지 않는다. 속력 0은 정적 분포이며 진동하는 정상파 실험이 아니다.

조작과 초기화

슬라이더 또는 오른쪽 값을 직접 입력하고 Enter나 Tab으로 확정한다. 물리 조건을 바꾸면 시간을 0으로 되돌리고 정지한다. 관측 위치와 표시 도구 변경은 시간을 유지한다. 처음으로는 현재 조건을 유지하고, 전체 초기화는 조건·배속·표시 도구도 기본값으로 되돌린다.

Space 재생·일시정지 · → 정지 중 0.025 s 진행 · R 처음으로 · F 집중 모드 · Esc 창·집중 모드 닫기. 입력칸에서는 화살표를 원래의 값 조절에 사용한다. 그림 위 두 손가락 확대·축소와 스크롤을 허용한다.

마디와 배

\Delta x_\mathrm{node}=\frac{\lambda}{2}

해 보기 같은 두 파동을 고르고 재생한다. 0.5 m의 배와 1.0 m의 마디를 관측점으로 비교한다.

진폭이 다르면

A(x)=\sqrt{(A_1+A_2)^2\sin^2kx+(A_2-A_1)^2\cos^2kx}

해 보기 진폭 다르게를 눌러 가장 작게 움직이는 점도 완전히 정지하지 않는지 확인한다.

파장과 진동수

f_i=\frac{v}{\lambda_i}

해 보기 파장 다르게를 누른다. 진동수가 달라지고 고정된 마디가 사라지는지 비교한다.