Hvordan til at beregne spændinger i snor

Spændingen er størrelsen af ​​trækkraft, der udøves på en snor. Hvis man holder en længde snor stramt mellem hænderne er nogen kraft at man udøver på den ene ende af snoren transmitteres gennem hele længden af ​​strengen til den anden side. Kraften overføres af strengen kaldes spænding i strengen. Dette koncept af spænding er meget vigtigt, når du bruger en strengeinstrument. Den tune båret af en streng er proportional med den hastighed, lyden rejser i strengen, og at hastigheden igen afhænger af, hvor anspændt og tung strengen.

Instruktioner

• Skriv ned den følgende formel for streng spænding T = 4 x L² x F² x r. I formlen L = streng længde, F er lig med frekvensen af ​​en bølge på strengen og r er lig masse pr volumenenhed eller densitet af strengen. For at løse dette, vil du nødt til at måle længden af ​​strengen ved hjælp af en lineal, og du bliver nødt til at beregne værdierne for frekvens og tæthed.

• Beregn frekvensen F af en bølge i strengen ved hjælp af følgende formel F = V ÷ W hvor v er lig fasehastighed af bølgen i en streng, og W er lig med bølgelængden. Dette kan også måles ved anvendelse af et oscilloskop. En snor fastgjort ved begge ender, såsom en snor i en violin, vil have en bølgelængde W svarende til to gange længden af ​​strengen. Hvis du for eksempel, har du en streng, der ikke er fastgjort i begge ender, og du har fundet, at v = .33m / s og W = .002m, så F (frekvensen) er lig v ÷ W = .33m / s ÷ .002m , hvilket svarer til 165 1 / s eller 165 H, Hertz.

• Bestem lineære massefylde d af strengen ved hjælp af en regnemaskine gennem den følgende ligning d = m ÷ L, hvor M er strengen masse og L er lig med længden af ​​strengen. For eksempel, hvis massen af ​​strengen er m = 3g og længden af ​​strengen lig 25cm, så den lineære densitet er som følger: d = m ÷ L = 3g ÷ 25cm, hvilket svarer til 0,12 g / cm.

4. Løs spændingen ligningen T = 4 x L² x F² XD ved at tilslutte strengen længde, du målt din beregnede frekvens og din beregnede lineær tæthed i formlen. For eksempel er længden af ​​strengen er 25cm, frekvensen er 165 H og lineære massefylde er 25cm. Tilslutning disse i den oprindelige ligning giver os T = 4 x L² x F² xd = 4 x (25 cm) ² x (165 H) ² x 0,12 g / cm, hvilket svarer til 8.167.500 g cm / s² eller dyn.