文档介绍：弦振动的研究
图（2）
一、实验目的
1、 观察固定均匀弦振动共振干涉形成驻波时的波形，加深驻波的认识。
2、 了解固定弦振动固有频率与弦线的线密P、弦长L和弦的张力T的关系, 并进行测量。
二、实验仪器
弦线，位置为：
x=(2k-1)1/4 ④
这样相邻的波腹间的距离也是半个波长。因此，在驻波实验中，只要测得相 邻两波节或相邻两波腹间的距离，就能确定该波的波长。
在本实验中，由于固定弦的两端是由劈尖支撑的，故两端点称为波节，所以, 只有当弦线的两个固定端之间的距离(弦长)等于半波长的整数倍时，才能形成 驻波，这就是均匀弦振动产生驻波的条件，其数学表达式为：
L = nX / 2 ( n= ....)
由此可得沿弦线传播的横波波长为：
X = 2L / n ⑤
式中n为弦线上驻波的段数，即半波数。
根据波速、频率及波长的普遍关系式：V =灯，将⑤式代入可得弦线上横波的 传播速度:
V = 2Lf/n
另一方面，根据波动理论，弦线上横波的传播速度为：
V = (T/p)1/2 ⑦
式中T为弦线中的张力，p为弦线单位长度的质量，即线密度。
再由⑥⑦式可得
f= (T/p) 1/2 (n/2L)
得 T=p/(n/2Lf)2
即 p = T(n/2Lf)2 (n=....) ⑧
由⑧式可知，当给定T、p、L,频率f只有满足以上公式关系，且积储相应能量 时才能在弦线上有驻波形成。
四、 实验内容
1、 测定弦线的线密度：用米尺测量弦线长度，用电子天平测量弦线质量，记录数 据
2、 测定11个底码的质量，记录数据
3、 组装仪器
4、 调节电振音叉频率，弦线长度和缺码数量得到多段驻波，用米尺测量驻波长度, 记录频率，底码质量，波数，波长。(靠近振动端的第一个驻波不完整，要从第二 个驻波开始测量波长)
五、 数据记录及处理
1、 弦线密度测定
弦线总长：2. 00m 总质量：0. 383g 。=0. 383/2. 00=0. 1915 g/m
2、 缺码质量测定： 兰州g=9. 793m/s2
编
号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
质
10. 0
10.
9. 9
10. 0
10. 0
10. 0
10.
10. 0
10. 0
10.
4. 9
量
/g
15
016
88
20
09
00
013
06
18
018
97
波数
波长L/cm
张力T/N
频率f/Hz
缺码m/g
9
17. 30
0. 049
45. 04
4. 997
8
17. 38
0. 049
48. 17
4. 997
7
16. 13
0. 049
49. 26
4. 997
6
20. 31
0. 098
43. 70
10. 015
5
23. 16
0. 098
16. 51
10. 015
4
30. 60
0. 196
53. 21
20. 031
3
41. 44
0. 343
54. 81
35. 022
2
69. 50
0. 980
50. 00
100. 093