1 užduotis. Stovinčiosios bañgos muzikos instrumentuose

Darbo tikslas – ištirti, kaip muzikos instrumentuose susidaro stovinčiosios bangos.

Darbo priemonės – žirklės, keturi vienodo skersmens plastikiniai geriamieji šiaudeliai.

Darbo eiga

  1. Jei šiaudeliai turi lanksčiąją dalį, ją nukirpkite. Naudosite tik tiesiąją šiaudelio dalį. Visų paruoštų šiaudelių ilgis turi būti vienodas.
  1. Nukirpkite kiekvieno šiaudelio viršutinę dalį taip, kaip parodyta paveiksle (2.7.1 pav.).
2.7.1 pav.
  1. Persibraižykite į sąsiuvinį pateiktą tyrimo rezultatų lentelę.

Bandymo Nr.

Šiaudelio ilgis, cm

Išgauto garso tonas (aukštas ar žemas)

1.

؜

؜

2.

؜

؜

3.

؜

؜

4.

؜

؜

  1. Išmatuokite pirmojo šiaudelio ilgį ir užsirašykite į lentelę. Užkimškite nenukirptą šiaudelio galą pirštu. Nukirptą šiaudelio galą pridėkite prie lūpų ir stipriai pūskite, kad išgautumėte garsą. Atkreipkite dėmesį į išgaunamo garso tono aukštį. Tyrimo rezultatus surašykite į lentelę.
  1. Šį bandymą pakartokite dar tris kartus – kaskart vis su kitu šiaudeliu, vis trumpindami šiaudelių ilgį (nukirpdami jų galą), kaip parodyta 2.7.2 paveiksle. Stebėkite garso pokyčius ir rezultatus užsirašykite į lentelę.
2.7.2 pav.
  1. Atlikite tyrimo analizę. Ja remdamiesi, į pateiktus sakinius įrašykite tinkamus žodžius.
    ؜
    Norėdami išgauti aukštesnio tono bangas, turime _____________ šiaudelio ilgį.
    ​Norėdami išgauti žemesnio tono bangas, turime _____________ šiaudelio ilgį.​​
  1. Suformuluokite šio tyrimo išvadą.
  2. Įsivertinkite. Ar pavyko pasiekti tikslą? Jei taip, tai kodėl? Jei nepavyko, kas tai nulėmė?

2 užduotis. Mechaninių bangų greitis

Darbo tikslas – nustatyti, kaip kinta mechaninės bangos greitis, keičiant svyravimų dažnį.

Darbo priemonės: kompiuteris, virtualus „Wave on a String“ simuliatorius internete.

Darbo eiga

  1. Persibraižykite į sąsiuvinį pateiktą tyrimo rezultatų lentelę.

Bandymo Nr.

Svyravimų dažnis, Hz

Bangos ilgis, m

Bangos sklidimo greitis, m/s

1.

3

؜

؜

2.

2,5

؜

؜

3.

2

؜

؜

4.

1,5

؜

؜

5.

1

؜

؜

  1. Atverkite simuliatoriaus langą. (2.7.3 pav.). 
2.7.3 pav.
  1. Pasirinkite svyruojantį šaltinį (Oscilate), bangą be pabaigos (No End) ir be slopinimo (Damping turi būti nustatytas None). Stebėkite sklindančią bangą.
  2. Paspaudę pauzės mygtuką, sustabdykite bangos sklidimą. Liniuote (Rulers) išmatuokite bangos ilgį ir svyravimų amplitudę. Gautus tyrimo rezultatus surašykite į lentelę.
  3. Pakartokite tyrimą, svyravimų dažnį keisdami dar keturis kartus. Gautus rezultatus surašykite į lentelę.
  4. Remdamiesi tyrimo rezultatais, apskaičiuokite sklindančios bangos greitį pagal formulę v = λf. Skaičiavimo rezultatus surašykite į lentelę.
  5. Išanalizuokite atlikto tyrimo rezultatus. Galite remtis pateiktais klausimais.
    • Nurodykite, ką stebėjote tyrimo metu.
    • Ką tikėjotės tyrimo metu nustatyti kitaip?
  6. Suformuluokite tyrimo išvadą.
  7. Įsivertinkite. Kokie buvo sunkiausi eksperimento žingsniai? Kodėl? Ką galėtumėte pagerinti kitą kartą?

3 užduotis. Stovinčiųjų bangų tyrimas

Darbo tikslas – nustatyti generatoriaus sukurtos stovinčiosios bangos greitį.

Reikalingos priemonės: matavimo juosta, dažnių generatorius.

Darbo eiga

  1. Persibraižykite į sąsiuvinį pateiktą tyrimo rezultatų lentelę.

Bandymo Nr.

Stygos ilgis, m

Dažnis, Hz

Bangos ilgis, m

Bangos greitis, m/s

1.

؜

؜

؜

؜

2.

؜

؜

؜

3.

؜

؜

؜

4.

؜

؜

؜

  1. Išmatuokite dažnių generatoriaus stygos ilgį (2.7.4 pav.).
2.7.4 pav.
  1. Įjunkite dažnių generatorių. Keisdami generatoriaus bangą, stygoje gaukite stovinčiąją bangą (pvz., 2.7.5 pav.). Nustatykite stovinčiosios bangos ilgį.
2.7.5 pav.
  1. Keisdami generatoriaus dažnį, pakartokite darbo eigos 3 punktą dar tris kartus.
  2. Tyrimo rezultatus surašykite į lentelę.
  3. Tyrimo rezultatų analizė. Išanalizuokite tyrimo rezultatus. Galite remtis pateiktais klausimais.
    • Nurodykite, ką stebėjote tyrimo metu.
    • Ką tikėjotės tyrimo metu nustatyti kitaip?
    • Ką pasiūlytumėte norintiesiems atlikti šį eksperimentą?
  4. Suformuluokite tyrimo išvadą.
  5. Įsivertinkite. Kokie buvo sunkiausi eksperimento žingsniai? Kodėl? Ką galėtumėte pagerinti kitą kartą?