Interferens 2
Hej!
Jag har problem med ytterligare en uppgift. Uppgiften lyder:
Erik har undersökt ljudstyrkan mellan två högtalare som avger samma ton. I punkten A uppmätte Erik maximal ljudstyrka. När han flyttade sig mot den högra högtalaren så sjönk ljudstyrkan till minimum i punkten B.
H1 ---------A---B--------H2
mellan H1 och A = 1.20 m, mellan A och B = 0.35. mellan B och H2 = 0.85.
Detta är så bilden ser ut i figur som jag inte har möjligt att ladda upp. Hoppas ni fattar.
a) Är högtalaren i fas eller motfas?
Jag resonerar att de är i fas eftersom A är centralmax och för centralmax krävs att avståndet mellan högtalarna till den är lika stort. Stämmer detta?
b) Bestäm ljudets frekvens.
Här har jag ingen aning om hur jag ska tänka riktigt.
C) Hur långt till om B måste Erik gå innan ljudstyrkan är maximal igen?
För att få maxima igen så är våglängden 1 lambda väl?
Mer än så kan jag inte. Uppskattar vägledning!
Mvh
Naseline
a) Precis, A ligger lika långt från båda källorna. Vägskillnaden är då 0, så maximalt konstruktiv interferens fås när källorna är i fas med varandra.
b, c) kan du först räkna ut våglängden?
Hur menar du räkna ut våglängden? För det finns en formel för våglängd för konstruktiv och en för destruktiv? Vilken bör man använda? =)
Vad är sambandet mellan frekvens,våglängd och (fas)hastighet för en våg?
V= f* lambda, men hur ska man få ut lambda? Har svårt att se bilden framför mig.
Precis, och v för ljudvågor I luft får anses vara känd.
Är du med på detta:
I punkt A är vägskillnaden ett helt antal våglängder p.g.a att källorna svänger i fas och man har där maximalt konstruktiv interferens.
I punkt B är vägskillnaden ett udda antal halva våglängder p.g.a att källorna svänger i fas och man har där maximalt destruktiv interferens.
Vägskillnaden i A är 0.
Hur stor är vägskillnaden i B? Svara både i meter och i antal våglängder.
B) Jag får att vägskillnaden blir 1.55-0.85 = 0.70m. Jag vet dock inte hur jag ska beräkna våglängden? Facit säger att i punkt B är det minima, alltså är det destruktiv interferens, det är jag med på. Facit använder sedan att att (2k-1)*lambda/2 = 0.70. Vart kommer denna formel ifrån???!!!! Och sedan säger facit att eftersom det är minima ska det vara så att k= 1.. det förstår jag eftersom i minima är våglängden = lambda/2 och stoppar vi in k=1 så får vi det. Men varifrån kommer denna formel?
c) hur blir det med c uppgiften då?
I punkt B är interferensen maximalt destruktiv. Vägskillnaden är då lambda/2 (eftersom det inte finns något annat minimum mellan A och B). Detta betyder att man har flyttat sig lambda/4 mot H2 och lambda/4 från H1, d.v.s
lambda/4 = 0.35 m
Var du med så långt?
Vilken uppgift snackar du om nu?
Uppgift b. Uttrycket ovan ger våglängden och frekvensen fås sedan av ljudhastigheten.
Bokens formel säger att vägskillnaden (0.7 m) är ett udda antal halva våglängder när man har maximalt destruktiv interferens (när källorna svänger i fas).
Förstår inte riktigt varifrån 0.35 m kommer? Är inte vägskillnaden = 0.70m ?
Jo, vägskillnaden är 0.7 m. Personen har flyttat sig 0.35 m mot H2 och därmed 0.35 m från H1.
Den ena vägen är 0.35 m längre än i punkt A. Den andra vägen är 0.35 m kortare än i punkt A vägskillnaden blir då 0.7 m.
Tänk att du står mittemellan två lyktstolpar med avstånd mellan lyktstolparna på 20 m, så du har 10 m till vardera stolpe. Om du går 2 m mot en av stolparna så blir avståndet till den 8 m och avståndet till den andra blir 12 m, eller hur?
Har du ritat? Det är det första jag skulle göra för att lösa den här uppgiften.
Dr. G skrev :Jo, vägskillnaden är 0.7 m. Personen har flyttat sig 0.35 m mot H2 och därmed 0.35 m från H1.
Den ena vägen är 0.35 m längre än i punkt A. Den andra vägen är 0.35 m kortare än i punkt A vägskillnaden blir då 0.7 m.
Tänk att du står mittemellan två lyktstolpar med avstånd mellan lyktstolparna på 20 m, så du har 10 m till vardera stolpe. Om du går 2 m mot en av stolparna så blir avståndet till den 8 m och avståndet till den andra blir 12 m, eller hur?
Har svårt att förstå vad du menar, kan du rita en bild över det du menar? För jag tänker att man löser väl uppgiften genom att ta reda på vägskillnaden, och eftersom det är minima i B är våglängden lambda/2. Delta S = lambda /2
0.70 * 2 = lambda.
V = f* lambda
f= 340/1/40 = 243 Hz.
Men vad är det du försöker säga? Vill gärna förstå ditt tankesätt ifall det skiljer sig ifrån min. :)
facit använder dock formeln delta S= (2k-1) *lambda/2... varifrån kommer den formeln?
Sätt ut måtten i din "figur"
H1 ---------A---B--------H2
Hur långt är det mellan A och H1? A och H2?
Hur långt är det mellan B och H1? B och H2?
Bokens formel säger att vägskillnaden (0.7 m) är ett udda antal halva våglängder när man har maximalt destruktiv interferens (när källorna svänger i fas).
Det är precis samma sak som formeln
delta S= (2k-1) *lambda/2
Jag har nu löst B), förstår dock inte C) uppgiften. :(
C) Vad är vägskillnaden i ett interferensmax (när källorna svänger i fas) uttryckt i antal våglängder?
Förstår inte :(
Kan du med ord eller formel (helst med ord) beskriva när man får maximalt positiv interferens respektive maximalt destruktiv interferens mellan två källor?
Delta S= k* lambda För konstruktiv
Delta S =( k+0.5)*lambda = destruktiv
Precis
Hur stor blir vägskillnaden (Delta S i din formel) om personen flyttar sig från B ytterligare lambda/4 mot H2?
Kan inte se bilden framför mig. :( har försökt rita men jag får inget frm.
Är du med på att vägskillnaden blir 2x om man flyttar sig en sträcka x från A mot H2? Se bild ovan.
I punkten B är då vägskillnaden 0.7 m, eftersom man har flyttat sig 0.35 m.
Samtidigt vet man att B är det första interferensminimumet, så 2x = 0.7 m är också lika med en halv våglängd. Detta gav att våglängden är lambda = 2*0.7 m = 1.4 m.
För att istället få maximalt konstruktiv interferens måste man flyttas sig så att vägskillnaden blir en hel våglängd.
Då gäller 2x = lambda, d.v.s x = ...
Asså din bild är jättefin men jag förstår inte det här med x eftersom din bild visar allt i samma linje. Och varför är det x mellan a och B? Det är ju 0.35 enligt uppgiften.
Skulle du kunna rita på detta vis (om du kan, orkar och vill såklart!)
H1
A
H2 (Avstånd a och B är 0.35m)
B
C
c är där det är maximum igen och då bör väl våglängden vara 2 lambda?
I min figur kan du tänka dig punkten B som en godtycklig punkt mellan A och H2. Avståndet från A till den punkten kan vi kalla x. I din b-uppgift har du då x = 0.35 m.
För c-uppgiften är x okänd, men du vet att vägskillnaden ska vara en hel våglängd (eftersom interferensen är maximalt konstruktiv och det är det första maximumet bredvid A). Det ger x = lambda/2 = 0.7 m.
Från B ska man alltså flytta sig ytterligare lambda/4 = 0.35 m mot H2 för att hamna i det första maximumet.
Jag förstår inte det här:
För c-uppgiften är x okänd, men du vet att vägskillnaden ska vara en hel våglängd (eftersom interferensen är maximalt konstruktiv och det är det första maximumet bredvid A). Det ger x = lambda/2 = 0.7 m.
Från B ska man alltså flytta sig ytterligare lambda/4 = 0.35 m mot H2 för att hamna i det första maximumet.
Varför är inte lambda i första maximet lika med vägskillnaden = 2lambda?
Något är märkligt här:
Varför är inte lambda i första maximet lika med vägskillnaden = 2lambda?
lambda kan inte vara lika med 2*lambda (om inte lambda = 0)
Våglängden här är tydligen 1.4 m. För maximalt konstruktiv interferens ska då vägskillnaden här vara en heltalsmultipel av 1.4 m. En förflyttning på x mot ena källan (och här då från andra källan) ger här en vägskillnad på 2x. Tar vi x = 0.7 m blir vägskillnaden precis 1.4 m, d.v.s 1 våglängd, så interferensen blir maximalt konstruktiv.