PRACTICUM 3 Golfverschijnselen in een golfbak Wat er met (water) golven gebeurt als ze verschillende obstakels tegenkomen, kan worden gedemonstreerd met een golfbak. Het doel van dit experiment is om de formule aan te tonen: v= f ∙ λ waarbij v de voortplantingssnelheid van de golf is, f de frequentie en λ de golflengte. VOORTPLANTINGSSNELHEID BEPALEN De waterbak moet worden gemonteerd en op een wit tafelblad worden geplaatst. De golfgenerator moet worden gemonteerd met een vlakke golfopwekker die vlakke, parallelle golven genereert. Op het tafelblad zal een rij lichte en donkere strepen te zien zijn als gevolg van respectievelijk golfpieken en dalen. Het kan nodig zijn om de amplitude van de golfgenerator aan te passen om goede scherpe beelden van op de tafel te zien. Zorg er ook voor dat er geen luchtbellen of andere onzuiverheden in de waterbak of op de golfgenerator zitten. 24 Afbeelding 12: Een harmonische golf. De projectie van de watergolven op de tafel zou er zo uit moeten zien ( λ is precies één golflengte) Opgave 1: Gebruik een liniaal om op de tafel de golflengte in meters te meten en noteer tegelijkertijd de frequentie die op het display van de stroboscoop staat. Kies een andere frequentie en herhaal de metingen van λ en f. Voer in totaal vijf sets metingen uit. Tabel met meetresultaten: a) Bereken de snelheid v= f ∙ λ voor elk paar metingen en noteer het gemiddelde resultaat in de laatste rij van de tabel. f (Hz) λ (m) v = f • λ (m/s) b) Is de snelheid redelijk constant? c) Bereken de gemiddelde waarde van v. Opgave 2: De vergelijking v = f ∙ λ kan worden herschreven als λ = v ∙ f^(-1). Dus in een coördinatensysteem met λ uitgezet als functie van f-1 zou een rechte lijn moeten resulteren met de snelheid v als de helling. Meting 1 f -1 (s) λ (m) 23 45 Teken een grafiek met deze data. Is de resulterende grafiek een rechte lijn door de oorsprong (0,0)? Bepaal de helling van de lijn en vergelijk deze met de gemiddelde waarde van v die je in opgave 1 hebt gevonden. Opgave 3: Omdat het lastig is om λ nauwkeurig te meten, is het een goed idee om de oefening te herhalen maar 5 λ te meten in plaats van λ . Doe dit voor ten minste vijf sets van metingen. Tabel met resultaten Meting 1 f (Hz) 5 λ (m) v = f • λ (m/s) f -1 (s) 23 45 a) Bereken λ en v voor elke set. Is v ongeveer constant? b) Bereken de gemiddelde waarde van v. c) Teken opnieuw een grafiek waarin je λ uitzet tegen f-1 en bereken de helling v. d) Vergelijk de 4 uitkomsten voor v (m/s) die je bij oefeningen 1, 2 en 3 gevonden hebt? Welke is het meest nauwkeurig denk je en waarom? www.eurofysica.nl
Download PDF fil