Resonans - Malmö högskola

Malmö högskola 1 Modeller och verklighet
Teknik och samhälle AU4, Resonans
där L är strängens längd och l vibrationens våglängd. I experimentet med resonansröret är lufthastigheten
konstant medan man varierar våglängden (genom att variera tonens frekvens) för att
erhålla resonans i röret. I fallet med strängen är det grundtonens våglängd som hålls densamma
medan man letar efter resonansen genom att variera våg utbredningshastigheten. Denna hastighet
beror på två parametrar som är kraften F som man spänner strängen med och strängens längdmassa
r (massan per längdenheten uttryckt i kg/m). Sambandet mellan dessa tre storheter är:
F
v =
r
En stor spännkraft leder till en större våghastighet, som i sin tur leder enligt uttrycket f = v/l till
en ton med högre frekvens (man ökar tonhöjden på signalen från ett gitarr genom att spänna hårdare
på gitarrsträngen).
1.3. MÅLSÄTTNING
I denna dellaboration undersöks vibrationerna på en uppspänd sträng. Man studerar påverkan av
spännkraften på strängens resonansmoder.
1.4. UTFÖRANDE
Börja med att bestämma strängens längdmassa. Ta t.ex. en tillräckligt lång bit av strängen,
och väg den. Dela sedan vikten med strängens längd.
Fäst en vikt med massan 50 g i tråden. Låt trådens längd vara ca 1.20 m. Ställ in frekvensen
på tongeneratorn på t.ex. 20Hz. Reglera avståndet mellan frissan och trådens inbindningspunkt
på vibratorn tills en tydlig buk uppträder på tråden. Notera detta avstånd.
Räkna spännkraften på tråden p.g.a. den hängande vikten.
Bestäm våghastigheten och frekvensen för grundtonen. Stämmer dina experimentella resultat
med teorin?
Bestäm frekvensen för första och andra övertonen. Överensstämmer igen teorin med experiment?
Gör om samma experiment som ovan, fast med en tunnare tråd. Hur förändras då resonansfrekvenserna?
Våglängderna då?
Kommentera dina resultat!
Sektion 2: Vibrationer på en platta; Chladni figurer
Denna dellaboration handlar om vibrationer av en mer komplicerat art, nämligen böjvibrationer
på en platta med en begränsad yta, och som exciteras i sitt mitt av en harmonisk kraft.
2.1. UTRUSTNING
Vibrator
Liten stålplatta
Finkornig sand
LK & DJ & JH 2006 MoVe_HT06VT07_AU4_labmanual
´
´
´
´