Hvordan beregne Spenning i String
Spenningen er størrelsen av trekkraften som utøves på en streng. Hvis man holder en lengde av strengen stram mellom hendene, er en hvilken som helst kraft som man utøver på den ene enden av strengen som overføres gjennom hele lengden av strengen til den andre siden. Den kraft som overføres av strengen kalles strekket i strengen. Dette konseptet av spenning er svært viktig når du bruker et strengeinstrument. Låten båret av en streng er proporsjonal med hastigheten som lyden reiser i strengen, og at hastigheten i sin tur avhenger av hvor anspent og tung strengen er.
Bruksanvisning
1 Skriv ned følgende formel for streng spenning T = 4 x L² x F² x r. I formelen er lik L strenglengde, F er lik frekvensen av en bølge på strengen og r er lik masse per volumenhet eller tetthet av strengen. For å løse dette, må du måle lengden på strengen ved hjelp av en linjal, og du må beregne verdiene for hyppigheten og intensiteten.
2 Beregn frekvensen F av en bølge i strengen ved hjelp av følgende formel: F = v ÷ W hvor v er lik fasehastigheten av bølgen i en snor, og W er lik bølgelengden. Dette kan også måles ved hjelp av et oscilloskop. En streng festet i begge ender, slik som en streng i en fiolin, vil ha en bølgelengde W lik to ganger lengden av strengen. Hvis du for eksempel har en streng som ikke er festet i begge ender, og du fant ut at v = 0,33 m / s og W = 0,002 m, deretter F (frekvens) er lik v ÷ W = 0,33 m / s ÷ 0,002 m, noe som tilsvarer 165 1 / s eller 165 H, Hertz.
3 Bestemme den lineære tettheten d av strengen ved hjelp av en kalkulator gjennom den følgende ligningen d = m ÷ L, hvor m er lik strengen masse og L er lik lengden av strengen. For eksempel, hvis massen av strengen er m = 3 g, og lengden av strengen er lik 25 cm, deretter den lineære tetthet er som følger: d = m ÷ L = 3 g ÷ 25 cm, som er lik 0,12 g / cm.
4 Løs spenningen ligningen T = 4 x L² x F² xd ved å plugge i strengen lengden du målt, beregnet vil frekvens og din beregnet lineær tetthet i formelen. For eksempel er lengden av strengen er 25 cm, frekvensen er 165 H, og den lineære tetthet er 25 cm. Plugging disse inn i den opprinnelige likningen gir oss T = 4 x L² x F² xd = 4 x (25 cm) ² x (165 H) ² x 0,12 g / cm, som tilsvarer 8.167.500 g cm / s² eller dyn.