آزمایشگاه آزاد؛ بدون نیاز به ورود
موج روی طناب؛ کشش و بسامد چه تغییری می‌دن؟
اگر موج رو تندتر بالا و پایین ببری، موج روی طناب هم سریع‌تر جلو می‌ره؟ بسامد و کشش رو جدا تغییر بده تا ببینی سرعت موج به کدوم وابسته‌ست.
آزمایش رو شروع کناز تنظیمات شروع، اجرای آزمایش رو بزن. بعد هر بار یکی از بسامد، کشش یا دامنه رو تغییر بده و شکل طناب و عددهای نتیجه رو با حالت قبلی مقایسه کن.
آزمایشگاه در حال آماده شدنه…
حالا خودت امتحان کن
هر بار فقط یک چیز رو تغییر بده تا اثرش رو ببینی. قبل از اجرا، نتیجه رو حدس بزن.
طناب رو محکم‌تر بکش
بسامد رو روی ۲ هرتز و دامنه رو روی ۵ سانتی‌متر نگه دار. کشش ۴۰ نیوتونی رو اجرا کن؛ بعد فقط کشش رو به ۱۰۰ نیوتون برسون و دوباره نتیجه بگیر.
حدست چیه؟ با بیشتر شدن کشش، سرعت موج و فاصله‌ی دو قله چه تغییری می‌کنن؟
توضیح نتیجه رو ببین
با کشش ۴۰ نیوتون، سرعت موج ۲۰ متر بر ثانیه و طول موج ۱۰ متره. با کشش ۱۰۰ نیوتون، سرعت حدود ۳۱٫۶۲ و طول موج حدود ۱۵٫۸۱ متر می‌شه؛ دوره‌ی تناوب در هر دو حالت نیم ثانیه می‌مونه.
بسامد رو دو برابر کن
کشش رو روی ۴۰ نیوتون و دامنه رو روی ۵ سانتی‌متر ثابت نگه دار. یک‌بار بسامد ۲ هرتز رو اجرا کن؛ بعد بسامد رو به ۴ هرتز برسون و نتیجه‌ها رو مقایسه کن.
حدست چیه؟ اگر طناب در هر ثانیه دو برابر بالا و پایین بره، سرعت موج هم دو برابر می‌شه؟
توضیح نتیجه رو ببین
سرعت موج در هر دو حالت ۲۰ متر بر ثانیه می‌مونه، چون کشش و جنس طناب ثابت‌ان. طول موج از ۱۰ به ۵ متر و دوره از نیم به یک‌چهارم ثانیه می‌رسه؛ بسامد دو برابر شده و هر چرخه کوتاه‌تره.
موج بلندتر، سریع‌تر؟
بسامد رو ۲ هرتز و کشش رو ۴۰ نیوتون بذار. شکل طناب و عددهای نتیجه رو با دامنه‌ی ۵ سانتی‌متر ببین؛ بعد فقط دامنه رو به ۱۰ سانتی‌متر تغییر بده.
حدست چیه؟ بلندتر شدن قله‌ها سرعت، طول موج یا دوره‌ی تناوب رو تغییر می‌ده؟
توضیح نتیجه رو ببین
قله‌ها و فرورفتگی‌های شکل دو برابر بلند می‌شن، اما سرعت ۲۰ متر بر ثانیه، طول موج ۱۰ متر و دوره‌ی نیم ثانیه ثابت می‌مونن. در این مدل دامنه‌ی کوچک روی سرعت موج اثر نداره.
پشت این حرکت چه خبره؟
سرعت موج به چه چیزی بستگی داره؟
v = sqrt(T / mu)
برای طنابی که در همه‌ی آزمایش‌ها جرم یکسانی به‌ازای هر متر داره، کشش بیشتر موج رو سریع‌تر می‌کنه. تغییر دامنه یا بسامد به‌تنهایی سرعت رو عوض نمی‌کنه؛ برای دیدن اثر بسامد، طول موج و دوره‌ی تناوب رو هم کنار سرعت بخون.
بسامد و طول موج چه رابطه‌ای دارن؟
v = f lambda; period = 1 / f
بسامد تعداد چرخه‌های موج در هر ثانیه‌ست و با هرتز سنجیده می‌شه. سرعت موج برابر بسامد ضرب‌در طول موجه. اگر سرعت طناب ثابت بمونه، بسامد دو برابر یعنی طول موج نصف می‌شه و دوره‌ی تناوب، یعنی زمان یک چرخه، هم نصف می‌شه.
دامنه یعنی فاصله‌ی موج از خط سکون
دامنه بیشترین جابه‌جایی یک بخش طناب از خط سکونشه و اینجا با سانتی‌متر نمایش داده می‌شه. دامنه‌ی بیشتر قله‌ها رو بلندتر می‌کنه؛ طبق محاسبه‌ی این مدل، تا وقتی دامنه کوچک فرض بشه، سرعت موج رو تغییر نمی‌ده.
سؤالت رو بپرس، جوابش رو هم ببین
وقتی توی چت دربارهٔ یک مفهوم درس می‌خونی، دستیار هوش مصنوعی می‌تونه شبیه‌سازی مرتبط رو کنار توضیحش نشون بده. پارامترها رو تغییر می‌دی و با کمک توضیح بعدی، نتیجه رو بهتر می‌فهمی.
شروع یادگیری با چتبرای ادامه در چت، وارد مسیر شروع و ورود می‌شی. نتیجهٔ این آزمایش به چت منتقل نمی‌شه.
نمونهٔ نمایشی از آموزش در چت
چرا زیاد کردن بسامد، سرعت موج رو بیشتر نکرد؟
سرعت این موج در مدل از کشش طناب و جرم هر متر طناب به دست می‌آد. بسامد تعداد بالا و پایین رفتن هر ثانیه رو عوض می‌کنه؛ برای اینکه رابطه رو ببینی، طول موج رو هم مقایسه کن. وقتی سرعت ثابت باشه، بسامد بیشتر با طول موج کوتاه‌تر همراهه. آزمایش دوم رو اجرا کن و بررسی کن آیا عددها با این توضیح جور درمیاد.
سؤال‌های رایج
چه چیزی سرعت موج روی طناب رو تعیین می‌کنه؟
در این شبیه‌سازی، سرعت به کشش طناب و جرم خطی ثابت طناب بستگی داره. با بیشتر کردن کشش، موج تندتر در طول طناب پیش می‌ره.
اگر بسامد دو برابر بشه، طول موج چه می‌شه؟
اگر سرعت موج ثابت بمونه، طول موج نصف می‌شه؛ چون سرعت برابر بسامد ضرب‌در طول موجه. در تنظیمات شروع، بسامد از ۲ به ۴ هرتز می‌رسه و طول موج از ۱۰ به ۵ متر تغییر می‌کنه.
آیا دامنه‌ی بیشتر موج رو سریع‌تر می‌کنه؟
در این مدل که موج با دامنه‌ی کوچک فرض شده، نه. دامنه ارتفاع قله‌ها رو عوض می‌کنه، اما سرعت، طول موج و دوره‌ی تناوب با تغییر دامنه ثابت می‌مونن.
دوره‌ی تناوب موج یعنی چی؟
دوره‌ی تناوب زمان یک چرخه‌ی کامل بالا و پایین رفتن طنابه. این زمان برابر یک تقسیم بر بسامده؛ مثلاً بسامد ۲ هرتز دوره‌ی نیم‌ثانیه‌ای داره.
برای دیدن موج روی طناب باید وارد حساب بشم؟
نه؛ می‌تونی بسامد، دامنه و کشش رو همین‌جا تغییر بدی و نتیجه رو ببینی. آزمایش‌های این صفحه به چت فرستاده نمی‌شن.