PhysicsWaves for iOS

Опис

Апликацијата Waves се состои од колекција од пет различни симулации кои се занимаваат со патувачки бранови, стоечки бранови и отчукувања. Постојат две различни симулации на патувачки бранови, една за попречни бранови и друга за надолжни бранови. Постојат и две симулации за стоечки бранови, една за попречни бранови и една за надолжни бранови.

Симулација 1 - Попречни патувачки бранови. Прикажани се два независни патувачки бранови. Можете да ја прилагодите амплитудата и фреквенцијата на секој од брановите поединечно. Ова го симулира движењето на брановите што патуваат по жиците, така што можете исто така да истражите како прилагодувањето на затегнатоста применета на жицата и/или тежината на низата (преку масата по единица должина) влијае на бранот на таа низа.

Симулација 2 - Попречни стоечки бранови. Ова е модел на стоечки бранови на низа што е фиксирана (со други зборови, се држи на место) на двата краја. Пример за таква жичка ќе биде низа од гитара или жици за пијано. Користејќи ги копчињата, можете да изберете помеѓу прикажување на основниот (најниска фреквенција) стоечки бран или прикажување на втората, третата, четвртата или петтата хармоника на фундаменталниот. Фреквенциите на хармониците се целобројни множители на фреквенцијата на фундаменталното. Забележете дека стоечкиот бран е суперпозиција (збир) на два идентични патувачки бранови, еден се движи надесно и еден се движи налево. Бидејќи низата е фиксирана на двата краја, стоечките бранови мора да имаат јазли (точки со нулта движење) на краевите.

Симулација 3 - Beats. Феноменот на отчукувања е уште еден пример за суперпозиција. Во овој случај, двата брана имаат малку различни фреквенции, така што тие постепено се оддалечуваат од целосно во фаза еден со друг (каде што добиениот бран има голема амплитуда) до целосно надвор од фаза еден со друг (каде што добиениот бран има мала амплитуда) до повторно враќање во фаза. Зголемувањето и опаѓањето на јачината на бранот е она што го нарекуваме отчукувања - фреквенцијата на отчукување е еднаква на фреквентната разлика помеѓу двата поединечни бранови.

Симулација 4 - Надолжен патувачки бран. Ова е симулација за тоа како звучните бранови се шират низ воздухот. Горниот дел од екранот покажува попречно претставување на патувачкиот бран, со надолжната претстава под него. Надолжниот бран е прикажан како минува низ цевка, но цевката не е неопходна. Движењето на точките го претставува просечното движење на сите молекули на воздухот што се наоѓаат во близина на точките. Забележете дека не постои нето проток на молекулите на воздухот во која било насока - молекулите осцилираат околу рамнотежна позиција, во просек, за да ја пренесат енергијата на бранот низ воздухот.

Симулација 5 - Надолжни стоечки бранови. Оваа симулација покажува некои од различните стоечки бранови што можат да се појават во цевката - ова е модел на она што се случува во дувачки инструменти како што се цевките за органи, флејти итн. Како и кај симулацијата 4, горниот дел од екранот покажува попречно претставување на стоечкиот бран, со надолжниот приказ прикажан под него. Левиот крај на цевката е секогаш отворен во оваа симулација и можете да изберете помеѓу оставање на десниот крај отворен или затворање. На отворен крај, молекулите на воздухот се слободни да се движат, а стоечкиот бран има анти-јазол (точка на максимално поместување од рамнотежа) за поместување на молекулите. На затворен крај, молекулите не се слободни да се движат, така што стоечкиот бран има јазол за поместување на молекулите (односно, молекулите не се движат таму). Ова доведува до различни услови на резонанца за цевката, така што фреквенциите што произведуваат стоечки бранови во отворена цевка се различни од фреквенциите што даваат стоечки бранови кога цевката има затворен крај.