弦振动和驻波实验

弦振动和驻波实验
[实验目的]
1、观察固定均匀弦振动传播时形成的驻波波形。

2、测量均匀弦线上横波的传播速度及均匀弦线的线密度。

[实验仪器] XZDY －B 型固定均匀弦振动仪。

[实验原理]
如上图所示，弦长L 为A ，B 两劈尖之间的距离，均匀弦振动产生驻波的条件为：
/2(1,2,3......)L n n λ== 式中n 为半波数。

弦线中横波的传播速度为： v = ......... (1) 式中T 为弦线中的张力， ρ为弦线的线密度。

根据v f λ=得：2/v f L n = (2)
由（1）（2）两式可得： f = (1,2,3......)n = (3)
由（3）式可知，当给定T L ρ、、，频率f 只有满足该式关系才能在弦线上形成
驻波。

同理，当外力去驱动弦振动时，外力的频率必须与这些频率一致，才能促使 弦振动的传播形成驻波。

[实验内容]
1、打开电源，启动弦振动仪，观察均匀弦振动传播时形成的驻波波形。

2、测定弦线的线密度
选取频率100f H z =，张力T 由40g 钩码挂在弦线的一端产生。

调节劈尖A 、B
之间的距离，使弦线上依次出现n=1,2,3波段的稳定驻波，记录下相应的弦线长i L ，由（3）式算出i ρ（1,2,3......i =）求出平均值ρ。

3、在张力T 一定的条件下，改变频率f 分别为50、75、100、125、150H z ，调节
弦长L，使弦上出现1
n=个驻波段。

记下相应f、n、L值，由（2）式
n=、2
求出弦线上的横波速度v。

4、在频率一定的条件下，改变张力T的大小，测量弦线上横波的传播速度v。

选取75
=，张力T由钩码挂在弦线的一端产生。

以30g钩码为起点每次增
f H z
加10g直至钩码质量达到60g。

在各张力作用下调节弦长L，使弦长出现1
n=、n=个驻波段。

记下相应T、n、L值，由（2）式计算出弦线上横波的速度v 2
5、数据处理（表格自拟）
[思考练习]
1、能否将细铜丝弦线换成细铁丝或是细线？为什么？。