การทดลองของเมลเด

หัวข้อการทดลอง: การทดลอง Melde

วัตถุประสงค์ของการทดลอง: เพื่อศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างแรงดึงของเชือก ความยาวคลื่น และความเร็วในการแพร่กระจายของคลื่น

อุปกรณ์และวัสดุ: นาฬิกาจับเวลา, เชือก, รอก, ตุ้มน้ำหนัก 50 กรัม, แหล่งจ่ายไฟ, เครื่องชั่ง, ไม้บรรทัด

ทฤษฎีพื้นฐาน :

ความเร็วในการแพร่กระจายของคลื่นแสดงได้ด้วยสมการ:

v = λ f

ข้อสังเกต:

v = ความเร็วในการแพร่กระจายของคลื่น

λ = ความยาวคลื่น

f = ความถี่

คลื่นที่เคลื่อนที่บนเส้นเชือกหรือสายเรียกว่าคลื่นตามขวางความเร็วของคลื่นตามขวางบนเส้นเชือกสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร:

ข้อสังเกต:

v = ความเร็วคลื่นบนเชือก (เมตร/วินาที)

F = T = แรงดึงของเชือก (นิวตัน)

μ = มวลต่อหน่วยความยาวของเชือก (กิโลกรัม/เมตร)

ขั้นตอนการทดลอง:

1. วัดมวลของเชือกโดยใช้เครื่องชั่ง

มวลของเชือก = ……….กรัม = ……….กิโลกรัม

2. วัดความยาวของเชือกโดยใช้ไม้บรรทัด

ความยาวเชือก (ล) =……….ซม. = ……….ม.

3. คำนวณความหนาแน่นมวลของเชือก

μ = m / l = ……….กก./ม.

ป้อนข้อมูลลงในตารางข้อมูล ในคอลัมน์ความหนาแน่นของสตริง แถวแรก

4. ประกอบอุปกรณ์ทดลองตามที่แสดงในภาพ ปลายด้านหนึ่งของเชือกต่อกับน้ำหนัก 50 กรัม

5. วัดความยาวของเชือกจากปลายด้านหนึ่งที่ผูกไว้ไปยังปลายอีกด้านหนึ่งที่ผูกไว้

ความยาวเชือก (ล) = ……….ซม. = ……….ม.

6. เปิดเครื่องจับเวลาจนกว่าจะเกิดคลื่นนิ่งบนสาย นับจำนวนคลื่นต้าน จำนวนคลื่นต้าน = …………

สมมติว่ามีกระเพาะ n กระเพาะ ระยะห่างระหว่างกระเพาะแต่ละกระเพาะจะเท่ากับความยาวของเชือก (l) / n = x

ระยะทาง 1 ช่องท้อง (x) = 1/2 ความยาวคลื่น (1/2 λ)

1. ความยาวคลื่น (λ) = 2 x =……….. เมตร

ป้อนข้อมูลลงในตารางข้อมูล ในคอลัมน์ความยาวคลื่น แถวแรก

7. ความถี่คลื่น = ความถี่การสั่นของตัวจับเวลา = ความถี่ PLN = 50 เฮิรตซ์

8. คำนวณความเร็วในการแพร่กระจายของคลื่น

v = f λ =………..ม./วินาที

ป้อนข้อมูลลงในตารางข้อมูล ในคอลัมน์ความเร็วคลื่น แถวแรก

9. ทำซ้ำขั้นตอนที่ 4 โดยใช้ตุ้มน้ำหนัก 100 กรัม

กรอกข้อมูลลงในตาราง แถวที่สอง

10. ทำซ้ำขั้นตอนที่ 4 โดยใช้ตุ้มน้ำหนัก 150 กรัม

กรอกข้อมูลลงในตาราง แถวที่สาม

ข้อมูล :

มวลของสิ่งของ (เมตร) = 50 กรัม = (50/1000) กิโลกรัม = (5/100) กิโลกรัม = 0,05 กิโลกรัม

ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (g) = 10 m/ ^s²

น้ำหนักบรรทุก (w) = mg = (0,05 kg)(10 m/s² ⁾ = 0,5 kg m/s² ⁼ 0,5 N

น้ำหนักของสิ่งของ (w) = แรงดึงในเชือก (F)

ไม่	แรงดึงเชือก (F)	ความถี่ (f)	ความยาวคลื่น ( λ)	ความหนาแน่นมวลของเชือก ( μ)	ความเร็วในการแพร่กระจายของคลื่น (v = f λ )
1	ยังไม่มีข้อความที่ 0,5	เฮิร์ตซ์ 50
2	ยังไม่มีข้อความที่ 1,0	เฮิร์ตซ์ 50
3	ยังไม่มีข้อความที่ 1,5	เฮิร์ตซ์ 50

การวิเคราะห์ข้อมูล :

– ความสัมพันธ์ระหว่างแรงตึงในเชือกกับความยาวคลื่นคืออะไร?

– ความสัมพันธ์ระหว่างแรงตึงในเชือกกับความเร็วในการแพร่กระจายของคลื่นคืออะไร?

– ความสัมพันธ์ระหว่างความยาวคลื่นและความเร็วคลื่นคืออะไร?

บทสรุป :

ระบุข้อสรุปของคุณ