26 svar
141 visningar
naturnatur1 3204
Postad: 3 jan 23:14

Högtalare

Har lite svårt att få ihop en bild på detta. Skulle någon kunna hjälpa?

JohanF 5454 – Moderator
Postad: 3 jan 23:45

Bilden (högtalarnas och Kalles placering) kan se ut på väldigt många olika sätt.

Hur konstigt det än låter så tror jag att det är enklast att börja med frågorna, så får en bild växa fram.

Utan att veta hur bilden ser ut, vilket villkor gäller på 3'e nodlinjen?

naturnatur1 3204
Postad: 3 jan 23:48 Redigerad: 3 jan 23:50

3:e nodlinjen, menar man att vägskillnaden = 2,5 lambda?

Det är destruktiv interferens där.

JohanF 5454 – Moderator
Postad: 4 jan 06:49 Redigerad: 4 jan 09:25

Bra! Och hur långt är det i meter?

Nu kan du nog börja se hur bilden ska se ut. Skissa en bild med högtalarna placerade tillräckligt isär så att du kan hitta ställen där vägskillnaden är så stor, och se ifall du kan göra en sådan nodlinje.

 

Edit. Observera att du behöver inte bilden för att lösa uppgifterna, men bilden kan bidra till förståelsen. Börja med att leta upp en punkt på en hjälplinje som sammanbinder högtalarna, där vägskillnaden stämmer. Det kan vara enklast att börja där.

naturnatur1 3204
Postad: 4 jan 12:56
JohanF skrev:

Bra! Och hur långt är det i meter?

Nu kan du nog börja se hur bilden ska se ut. Skissa en bild med högtalarna placerade tillräckligt isär så att du kan hitta ställen där vägskillnaden är så stor, och se ifall du kan göra en sådan nodlinje.

 

Edit. Observera att du behöver inte bilden för att lösa uppgifterna, men bilden kan bidra till förståelsen. Börja med att leta upp en punkt på en hjälplinje som sammanbinder högtalarna, där vägskillnaden stämmer. Det kan vara enklast att börja där.

Om ljudets våglängd är 0,4m och vi har 2,5lambda så

2,5 lambda = 0,4

lambda = 0,16 m

Facit verkar få det till 1 m, vilket jag inte riktigt förstår varför? För att få fram lambda ska vi väl dela med 2,5?

Pieter Kuiper 8033 – Avstängd
Postad: 4 jan 13:31 Redigerad: 4 jan 13:31
naturnatur1 skrev:

Om ljudets våglängd är 0,4m och vi har 2,5lambda så

2,5 lambda = 0,4

lambda = 0,16 m

Facit verkar få det till 1 m, vilket jag inte riktigt förstår varför? För att få fram lambda ska vi väl dela med 2,5?

Svårt att förstå detta. Beteckningen för våglängd brukar vara lambda, λ.\lambda.

JohanF 5454 – Moderator
Postad: 4 jan 13:31

Det är lambda som är 0.4m. 2.5*lambda blir alltså 1m

JohanF 5454 – Moderator
Postad: 4 jan 13:34

Vägskillnaden för nodlinjen är alltså 1m. Kan du då placera högtalarna på något lämpligt sätt så att det kommer att finnas en tredje nodlinje? 

naturnatur1 3204
Postad: 4 jan 13:42 Redigerad: 4 jan 13:47
JohanF skrev:

Det är lambda som är 0.4m. 2.5*lambda blir alltså 1m

GIvetvis! Jag tänkte lite fel..

 

naturnatur1 3204
Postad: 4 jan 13:47

Vägskillnaden för nodlinjen är alltså 1m.

Dessa 1m = skillnaden mellan sträcka från högtalare 1 till nodlinje 3 och högtalare 2 till nodlinje 3?

Kan du då placera högtalarna på något lämpligt sätt så att det kommer att finnas en tredje nodlinje? 

Hur menar du här? (:

JohanF 5454 – Moderator
Postad: 4 jan 14:33

Vad händer om du placerar högtalarna med mindre än 1m mellanrum? Hittar du någon tredje nodlinje överhuvudtaget där vägskillnaden är 1m?

naturnatur1 3204
Postad: 4 jan 18:23
JohanF skrev:

Vad händer om du placerar högtalarna med mindre än 1m mellanrum? Hittar du någon tredje nodlinje överhuvudtaget där vägskillnaden är 1m?

Nej, det gör man inte. (Om jag förstår dig rätt)

Vi vet att det är 3m från Kalle och den närmsta högtalaren, vill vi nu ha avståndet mellan Kalle och den andra  högtalaren? (vi vet sedan tidigare på (a) uppgiften att vägskillnaden mellan högtalarna och den tredje nodlinjen är väl 1m?, kommer denna informationen att hjälpa oss?)

JohanF 5454 – Moderator
Postad: 4 jan 19:44 Redigerad: 4 jan 19:45

Jag tror du har förstått det rätt. Figuren som du ska få i ditt huvud är alltså:

-Kalle ska befinna sig på tredje nodlinjen, dvs där det är 1m vägskillnad mellan avstånden Kalle-högtalare1 och Kalle-högtalare2.

-Kalle ska befinna sig 3m från högtalare1, som är den högtalare som är närmast honom, alltså ska han befinna sig på 4m från högtalare2.

En sådan figur kan se ut på oändligt många olika sätt. (Därför är det viktigare för förståelsen än för att kunna lösa uppgiften, att få bilden klar för sig)

Jag har ritat 2 bilder nedan, ena bilden med 7m mellan högtalarna, andra bilden med 2.64m mellan högtalarna.

Kan du rita ytterligare en?

 

naturnatur1 3204
Postad: 4 jan 19:57

Då tror jag att jag förstår!

Men fattar dock inte hur du gått tillväga för att få ihop bilden? Varifrån kommer 7m och 2,64m? 7m kan jag dock förstå är 3+4 (totala avstånd mellan högtalarna?)

Men hur vet du att tredje nodlinjen ska placeras där och vilka siffror det kan vara mellan högtalarna?

JohanF 5454 – Moderator
Postad: 4 jan 20:05

2.65 m mellan högtalarna var det andra enkla exemplet att rita som jag kom på, eftersom då kunde jag placera Kalle 3m rakt framför högtalare1. (Den rätvinkliga triangeln blir, pythagoras: 42-32=2.652)

naturnatur1 3204
Postad: 4 jan 20:27

Då är jag med.

Hur ska man tänka vid placering av nodlinjer och där man markerar centralmax? (allmänt)

Har även lite svårt att hitta genomgångar på youtube om detta område (och diffraktion och interferens.) Skulle uppskatta om någon skulle kunna förklara eller länka någon bra video (svenska eller engelska, spelar ingen roll) kring detta. Har kollat på Rönnåbakk och larardalle, men finner inte så mycket mer bra.

JohanF 5454 – Moderator
Postad: 4 jan 21:36 Redigerad: 4 jan 21:39

Jag tycker att det är enklast att förstå om man visuellt kan se vad som händer. Ett knep att visualisera fenomenet är att använda andra typer av vågor än ljudvågor, tex vattenvågor. (Googla tex "ripple tank simulation"). En simulator som jag tycker är bra är denna

https://www.falstad.com/ripple/

Ställ in parametrar i menyn till höger om tanken. Flytta vågkällorna genom att dra och släpp dem med musen. I bilden nedan har jag två vågkällor med första, andra och tredje ordningens nodlinje synliga. Syns kanske ännu bättre om man väljer "3D view".

På samma sida finns länkar till en mängd andra roliga applets.  

Ett knep att rita nodlinjerna kan vara att rita cirklar runt vågkällorna som symboliserar vågfronter med samma fas. Punkterna där cirklarna korsar varandra bildar max-linjer, och mellan dem finns nod-linjerna.

naturnatur1 3204
Postad: 4 jan 21:53

Tack så mycket. Betyder ENORMT!

Är det alltid så att det mellan varannan cirkel runt en och samma vågkälla representerar

vågtopp, vågdal, vågtopp, vågdal (alltså varannan)? 


Tillägg: 4 jan 2024 21:55

Typ 

källa 1

och för varannan halvcirkel den sänder ut är det en vågdal, och emellan vågtopp?

och samma sak för källa 2

vågtopp, vågdal, vågtopp, vågdal osv?

JohanF 5454 – Moderator
Postad: 4 jan 23:02 Redigerad: 4 jan 23:10

Hur det blir beror vad du representerar med dina cirklar. Cirklarna måste representera samma fas. Det kommer att betyda att i din uppgift ökar du varje ritad cirkels radie, med 0.4m (en hel våglängd) Skärningspunkterna mellan cirklar från de olika källorna kommer då att vara där vägskillnaden är jämna våglängder, dvs max. Jag hittade ett youtubeklipp som kanske kan hjälpa. Då kan du spola fram och tillbaka och fundera:

https://www.youtube.com/watch?v=eg64EzcEA2w

naturnatur1 3204
Postad: 4 jan 23:37 Redigerad: 4 jan 23:39

Tack snälla! Det blev tydligare.


Om jag befinner mig mellan två högtalare, och sedan närmar mig den ena högtalaren så minskar ljudet. När jag sedan förflyttar mig 20cm hör jag inget ljud alls. Hur räknar jag ut vägskillnaden uttryckt i våglängder, där jag befinner mig nu?

Jag har då förmodligen nått första nodlinjen (där λ är 0,5)?

naturnatur1 3204
Postad: 5 jan 17:14

Är den 10cm?

naturnatur1 skrev:

Tack snälla! Det blev tydligare.


Om jag befinner mig mellan två högtalare, och sedan närmar mig den ena högtalaren så minskar ljudet. När jag sedan förflyttar mig 20cm hör jag inget ljud alls. Hur räknar jag ut vägskillnaden uttryckt i våglängder, där jag befinner mig nu?

Jag har då förmodligen nått första nodlinjen (där λ är 0,5)?

Du har förmodligen nått första nodlinjen, där vägskillnaden är ½ våglängd = 0,5 λ.

naturnatur1 3204
Postad: 5 jan 17:58

Ja precis. Men då är väl våglängden 10cm?

Smaragdalena 80504 – Avstängd
Postad: 5 jan 18:37 Redigerad: 5 jan 18:38

Nej, om λ/2 = 20 cm så har λ värdet...

Visa spoiler

precis som det stod i uppgiften

 

naturnatur1 3204
Postad: 5 jan 18:45
Smaragdalena skrev:

Nej, om λ/2 = 20 cm så har λ värdet...

Visa spoiler

precis som det stod i uppgiften

 

"Scenariot" som jag beskrev i inlägg #20 är inte förknippad med denna uppgiften. Det är en liknande.


Tillägg: 5 jan 2024 18:47

För att få fram λ dividerar man väl med 2 på bägge sidor? Hur blir den 40cm?


Tillägg: 5 jan 2024 18:55

Fel av mig..

JohanF 5454 – Moderator
Postad: 5 jan 18:56
naturnatur1 skrev:

Tack snälla! Det blev tydligare.


Om jag befinner mig mellan två högtalare, och sedan närmar mig den ena högtalaren så minskar ljudet. När jag sedan förflyttar mig 20cm hör jag inget ljud alls. Hur räknar jag ut vägskillnaden uttryckt i våglängder, där jag befinner mig nu?

Jag har då förmodligen nått första nodlinjen (där λ är 0,5)?

Om du befinner dig mitt emellan två högtalare så är vägskillnaden noll, eftersom avståndet till varje högtalare är lika långt. Om du därefter går 20 cm mot ena högtalaren, så kommer ena avståndet minska med 20 cm medan andra avståndet ökar med 20 cm. Alltså borde vägskillnaden vara 40 cm i den nya positionen.

naturnatur1 3204
Postad: 5 jan 18:57
JohanF skrev:
naturnatur1 skrev:

Tack snälla! Det blev tydligare.


Om jag befinner mig mellan två högtalare, och sedan närmar mig den ena högtalaren så minskar ljudet. När jag sedan förflyttar mig 20cm hör jag inget ljud alls. Hur räknar jag ut vägskillnaden uttryckt i våglängder, där jag befinner mig nu?

Jag har då förmodligen nått första nodlinjen (där λ är 0,5)?

Om du befinner dig mitt emellan två högtalare så är vägskillnaden noll, eftersom avståndet till varje högtalare är lika långt. Om du därefter går 20 cm mot ena högtalaren, så kommer ena avståndet minska med 20 cm medan andra avståndet ökar med 20 cm. Alltså borde vägskillnaden vara 40 cm i den nya positionen.

Tack så mycket för hjälpen! 

Svara
Close