Zadanie 12.7.2: Równanie fali stojącej na strunie

Punkty
3 pkt
Dział
Zjawiska falowe · Fizyka w muzyce. Fale stojące
Trudność
Poziom trudności: średnie
Poziom programu
Zakres: Podstawa
Budowanie równania fali stojącej w strunie zamocowanej na obu końcach w modzie podstawowym.

Treść zadania

Struna o długości L=1,6 mL=1{,}6\,\text{m} jest zamocowana na obu końcach i drga w modzie podstawowym. Amplituda wychylenia w strzałce fali stojącej wynosi A=0,12 mA=0{,}12\,\text{m}. Prędkość fal poprzecznych w strunie to v=10 m/sv=10\,\text{m/s}. W chwili t=0t=0 środek struny znajduje się w maksymalnym dodatnim wychyleniu. Przyjmij oś xx wzdłuż struny od jej lewego końca (x=0x=0), a dodatni kierunek wychylenia jako dodatni kierunek osi yy. Napisz równanie wychylenia y(x,t)y(x,t); xx podawaj w metrach, a tt w sekundach.

Odpowiedź

y(x,t)=0,12sin⁡(πx1,6)cos⁡(6,25πt) my(x,t)=0{,}12\sin\left(\frac{\pi x}{1{,}6}\right)\cos(6{,}25\pi t)\,\text{m}.