弦线驻波实验总结

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划弦线驻波实验总结　　实验报告弦振动的测量　　物理科学与技术学院13级弘毅班吴雨桥XX3010XX2　　【实验目的】　　1.了解波在弦上的传播及驻波形成的条件　　2.测量不同弦长和不同张力情况下的共振频率　　3.测量弦线的线密度　　4.测量弦振动时波的传播速度　　【实验仪器】　　弦振动研究试验仪及弦振动实验信号源各一台、双综示波器一台　　【实验原理】　　驻波是由振幅、频率和传播速度都相同的两列相干波，在同　　一直线上沿相反方向传播时叠加而成的特殊干涉现象。　　当入射波沿着拉紧的弦传

2、播，波动方程为y?Acos2??ft?x??　　当波到达端点时会反射回来，波动方程为y?Acos2??ft?x??　　式中，A为波的振幅；f为频率；?为波长；x为弦线上质点的坐标位置，两拨叠加后的波方程为目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　y?y1?y2?2Acos2?x　　?cos2?ft　　x这就是驻波的波函数，称为驻波方程。式中，2Acos2?是各点的?　　振幅，它只与x有关，即各

3、点的振幅随着其与原点的距离x的不同而异。上式表明，当形成驻波时，弦线上的各点作振幅为　　2Acos2?x　　?、频率皆为f的简谐振动。x?0，可得波节的位置坐标为令2Acos2??　　x???2k?1??k?0,1,2?4　　令2Acos2?　　x??kx??1，可得波腹的位置坐标为?　　2k?0,1,2?　　相邻两波腹的距离为半个波长，由此可见，只要从实验中测得波　　节或波腹间的距离，就可以确定波长。　　在本试验中，由于弦的两端是固定的，故两端点为波节，所　　以，只有当均匀弦线的两个固定端之间的距离L等于半　　波长的整数倍时，才能形成驻波。　　既有L?n?目的-通过该培训员工可对保安行业

4、有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　2或??2Ln?0,1,2?n　　式中，L为弦长；?为驻波波长；n为半波数。　　另外，根据波动离乱，假设弦柔性很好，波在弦上的传播速　　度v取决于线密度和弦的张力T，其关系式为　　v?T　　?　　又根据波速、频率与波长的普遍关系式v?f?,可得　　v?f??T　　?　　可得横波传播速度　　v?f2Ln　　如果已知张力和频率，由式可得线密度　　?n??T??2Lf?????2　　如果已

5、知线密度和频率，可得张力　　?2Lf?T?????n?2　　如果已知线密度和张力，由式可得频率　　f?nT　　2L?　　【实验内容】　　一、实验前准备目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　1.选择一条弦，将弦的带有铜圆柱的一端固定在张力杆的U型　　槽中，把带孔的一端套到调整螺旋杆上圆柱螺母上。　　2.把两块劈尖放在弦下相距为L的两点上，注意窄的一端朝标尺，弯脚朝外；放置好驱动　　线圈和接收

6、线圈，接好导线。　　3.在张力杆上挂上砝码，然后旋动调节螺杆，使张　　力杆水平。　　因为杠杆的原理，通过在不同位置悬挂质量已知的物块，从　　而获得成比例的、已知的张力，该比例是由杠杆的尺寸决定　　的。　　二、实验内容　　1.张力、线密度一定时，测不同弦长时的共振频率，并观察驻　　波现象和驻波波形。　　放置两个劈尖至合适的间距并记录距离，在张力杠杆上挂目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　上

7、一定质量的砝码记录。量及放置位置。旋动调节螺杆，使张力杠杆处于水平状态，把驱动线圈放在离劈尖大约5~10cm处，把接收线圈放在弦的中心位置。提示：为了避免接收传感器和驱动传感器之间的电磁干扰，在实验过程中应保证两者之间的距离至少有10cm。　　将驱动信号的频率调至最小，以便于调节信号幅度。　　慢慢升高驱动信号的频率，观察示波器接收到的波形的改　　变。注意：频率调节过程不能太快，因为弦线形成驻波需要一定的能量积累时间，太快