Vlnění v uzavřeném prostoru a vznik stojatého vlnění
Stojaté vlnění
Amplituda
Harmonická
Prostor | Zobrazení přímé a odražené vlny
Délka prostoru [m]
Teplota vzduchu [°C]
Při teplotě vzduchu
°C
má zvuk rychlost přibližně
m/s
.
Aby vzniklo stojaté vlnění odpovídající
periodám v prostoru dlouhém
m
musí mít vlna frekvenci
Hz
.
Vlnová délka =
m
Vzdálenost uzlů =
m
Vzdálenost kmiten =
m
Vzdálenost uzlu od kmitny =
m
Měřítko
Osa X
Rychlost přehrávání
Ovládání:
Pomocí ovládacích prvků lze nastavit požadovanou amplitudu a harmonickou, která má vzniknout v simulovaném prostoru.
Pro vznik sotjatého vlnení se jedná o odraz na pevném konci.
Dále lze nastavit délku prostoru a také teplotu vzduchu, kterým se vlna pohybuje.
Z teploty vzduchu je vypočtena rychlost zvuku ve vzduchu.
Z rychlosti zvuku ve vzuchu je vypočten úhlový vlnočet, ze kterého je následně vypočtena vlnová délka.
Z vlnové délky je vypočtena frekvence, kterou musí mít v prostoru přímá vlna, aby vzniklo stojaté vlnění zvolené harmonické.
Vzorce:
Rychlost zvuku ve vzduchu v závislosti na teplotě:
v = 331.6 + 0.6*(teplota ve °C)
Úhlový vlnočet:
k = v*ω
Vlnová délka:
𝜆 = 2π*k
Frekvence:
f = v/𝜆
Vzdálenost uzlů:
L = 𝜆/2
Vzdálenost kmiten:
L = 𝜆/2
Vzdálenost uzlu od kmitny:
L = 𝜆/4
(c) 2022 Tomáš Malcher, Pavel Rajmic, Vysoké učení technické v Brně