弦线上的驻波实验报告

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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上的驻波实验报告　　实验题目：横波在弦线上的传播规律　　一、实验目的　　1.观察弦线上形成的驻波，用实验验证在频率一定时，驻波波长与张力的关系；2.在张力不变时，验证驻波波长与振动频率的关系；3.学习对数作图或最小二乘法进行数据处理；二、实验仪器　　可调频率的数显机械振动源、平台、固定滑轮、可调滑轮、砝码盘、米尺、弦线、砝码、电子秤等　　三、实验原理　　在一根拉紧的弦线上，沿弦线传播的横波满足运动方程：　　?2yT?2y　　?22　　?t??x　　

2、2　　?2y2?y将该式与典型的波动方程2?v2比较，可得波的传播速度：v?，其中T为张?t?　　x力，?线密度.若波源的振动频率为f,则横波的波长：　　??　　两边取对数，得　　log??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　　11　　logT?log??logf22　　若固定频率f和线密度?，改变张力T，并测出各相应波长?，作log??logT，若得一直线，计

3、算其斜率值，，则证明??T　　1/2　　的关系成立。同理，固定线密度?和　　张力T，改变振动频率f，测出相应波长?，作log??logf，如得一斜率为-1的直线就验证了??f　　?1　　。　　弦线上的波长可利用驻波原理测量。当两个振幅和频率相同的相干波在同一直线上相向　　传播时，其所叠加而成的波称为驻波。弦线上出现的静止点，称为波节，相邻两波节的距离为半个波长。若观察到在长为L的弦上有n个驻波，则波长?=2L/n。四、实验内容与步骤　　1.验证频率一定时，横波波长与弦线上张力的关系目的-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

4、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　　选定一个波源振动频率并记录，改变砝码盘上所挂砝码的个数以改变张力。每改变一次张力，均要移动可动滑轮的位置，使弦线上出现稳定且幅度比较大的驻波。记录频率值，两支架间的距离L,L上所形成的半波数的个数n，以及砝码与砝码盘的总质量。计算出波长，张力，作log?-logT图，计算其斜率，并于理论值比较。　　2.验证张力一定时，横波波长与波源频率的关系　　给砝码盘挂上一定数量砝码并记录，以保持张力一定。改变频率(5

5、次)，使　　得弦线上能够调出稳定且幅度较大的驻波。每次改变频率要保证足够的间隔。记录两支架间的距离L,L上所形成的半波数的个数n，以及相应的频率。计算出波长，作log?-logf图，计算其斜率，并于理论值比较。五、数据记录　　1.固定波源振动频率,改变弦线张力见原始数据表一2.固定弦线张力，改变频率见原始数据表二六、数据处理　　1.波长与张力的关系根据表一计算得　　log?-logT图　　斜率和理论值的相对误差为：　　2.波长与频率的关系根据表二计算得　　log?-logf图　　logT-logf的斜率为：　　斜率与理论值的差异百分比为：　　七、思考与讨论　　1

6、.求?时为何要测几个半波长的总长。　　2.为了使log?-logT直线图上的数据点分布比较均匀，砝码盘中的砝码质量应如何改变？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　　3.为何波源的簧片振动频率尽可能避开振动源的机械共振频率　　4.弦线的粗细和弹性对实验结果各有什么影响，应如何选择？　　实验一弦线上的驻波实验　　在自然现象中，振动现象广泛地存在着，振动在媒质中传播就

7、形成波，波的传播有两种形式：纵波和横波。驻波是一种波的干涉，比如乐器中的管、弦、膜、板的共振干涉都是驻波振动。　　一、实验目的　　1.观察在弦线上形成的驻波；　　2.频率不变时，验证横波的波长与弦线中张力的关系；　　3.张力不变时，验证横波的波长与波源振动频率的关系。　　二、实验原理　　在一根拉紧的弦线上，其中张力为T，线密度为?，则沿弦线传播的横波应满足下述运动方程：?2yT?2y??t2??x2(1)　　式中x为波在传播方向的位置坐标，为振动位移。将式与典型的波动方程：　　相比较，即可得到波的传播速度：　　V2?2y2?y?V?t2?x2　　若波源的振动频率

8、为f，横波波长为?，由于