Hur vet jag när frekvens, hastighet och våglängd ändras

Det är inte samma vågtyper (vatten, sträng, ljus), samma modell eller samma medium. Du verkar leta efter direkt överförbarhet mellan fallen för att de alla kan beskrivas som vågor. Frågan jag ställer mig direkt är hur kan du förstå dem separat om du dessutom vill "förstå dem tillsammans". Förstår du dem enskilt bör du veta att:

Första

Övergången från djupt till grunt vatten är som att gå mellan två medium med olika brytningsindex enligt Snells lag. Alltså som när du skickar en laserstråle från luft till glas och ser hur strålen bryts mot normalen. För vattenvågen är det en mekanisk effekt orsakad av att vänstra sidan av vågen får lägre hastighet vilket kröker vågen mot stranden.

Andra

Hastigheten är samma för ljudvågorna därför att det är hastigheten för ljud i luft som avses. Frekvensen och således våglängden är så klart annorlunda därför att du ändrar längden på strängen med fingret. 

Tredje

Tredje är kromatisk dispersion och inte överhuvudtaget jämförbar med övriga två därför att du delar upp vitt ljus i olika våglängder. Frekvensen ges då direkt av ljusets hastighet (en konstant i mediat) och våglängden. Att säga att hastigheten är olika är fel. Kromatisk dispersion sker därför att olika våglängder av ljus har olika brytningsindex.

Ebola skrev:

Det är inte samma vågtyper (vatten, sträng, ljus), samma modell eller samma medium. Du verkar leta efter direkt överförbarhet mellan fallen för att de alla kan beskrivas som vågor. Frågan jag ställer mig direkt är hur kan du förstå dem separat om du dessutom vill "förstå dem tillsammans". Förstår du dem enskilt bör du veta att:

Första

Övergången från djupt till grunt vatten är som att gå mellan två medium med olika brytningsindex enligt Snells lag. Alltså som när du skickar en laserstråle från luft till glas och ser hur strålen bryts mot normalen. För vattenvågen är det en mekanisk effekt orsakad av att vänstra sidan av vågen får lägre hastighet vilket kröker vågen mot stranden.

Andra

Hastigheten är samma för ljudvågorna därför att det är hastigheten för ljud i luft som avses. Frekvensen och således våglängden är så klart annorlunda därför att du ändrar längden på strängen med fingret. 

Tredje

Tredje är kromatisk dispersion och inte överhuvudtaget jämförbar med övriga två därför att du delar upp vitt ljus i olika våglängder. Frekvensen ges då direkt av ljusets hastighet (en konstant i mediat) och våglängden. Att säga att hastigheten är olika är fel. Kromatisk dispersion sker därför att olika våglängder av ljus har olika brytningsindex.

Taaack!

På den första förstår jag nu att hastigheten ändras, men varför är frekvensen samma o våglängden mindre?

På den andra så förstår jag fortfarande inte hur en kortare eller längre sträng ändrar våglängden o frekvensen. Jag vet att det är så i praktiken eftersom det ger olika toner, men jag förstår inte varför. Varför ändrar längden på en sträng våglägnden o frekvensen? 

Jurass skrev:

Taaack!

På den första förstår jag nu att hastigheten ändras, men varför är frekvensen samma o våglängden mindre?

Därför att det är samma källa. Källan till vågen har inte ändrats och det är den som ger upphov till frekvensen. Om frekvensen är konstant men hastigheten av någon anledning ändras måste i sin tur också våglängden ändras. Detta därför att du per definition har följande relation för en vattenvåg:

$v = \lambda f$

Där $v$ är hastigheten, $\lambda$ är våglängden och $f$ är frekvensen. Nedan under spoiler är diskussion som kan förvirra dig mer än hjälpa så läs på egen risk.

På den andra så förstår jag fortfarande inte hur en kortare eller längre sträng ändrar våglängden o frekvensen. Jag vet att det är så i praktiken eftersom det ger olika toner, men jag förstår inte varför. Varför ändrar längden på en sträng våglägnden o frekvensen? 

Våglängden på en sträng som svänger bestäms direkt av dess längd.  För en fiolsträng som svänger i grundtonen fås våglängden som exakt två gånger avståndet mellan ditt finger och där strängen är fäst på huvudet:

Sedan är det även så, att frekvensen är:

$f = \dfrac{1}{perioden}$

Alltså beror den på svängningstiden. Man kan visa ganska enkelt att svängningstiden för en sträng beror på spänningen i strängen, dess material och längden. Detta bör vara intuitivt för dig också. Dessa saker påverkar hursomhelst sedan hur strängen påverkar luften i närområdet som sedan skapar ljudvågor du hör med dina öron.

För en fiolsträng som svänger i grundtonen fås våglängden som exakt två gånger avståndet mellan ditt finger och där strängen är fäst på huvudet:

Det är inte den del av strängen som är mellan fingret och huvudet (där stämskruvarna sitter) som skapar tonen, utan den del av strängen som är mellan fingret och stallet.