Hur man beräknar spänningen i strängen

Hur man beräknar spänningen i strängen


Spänningen är storleken av dragkraften som utövas på ett snöre. Om du håller en längd av strängen stram mellan händerna, är någon kraft att du utövar på ena änden av snöret överförs genom hela längden av strängen till andra sidan. Den kraft som överförs av strängen kallas spänningen i strängen. Detta koncept av spänning är mycket viktigt när du använder ett stränginstrument. Låten som bärs av en sträng är proportionell mot den hastighet som ljudet färdas i strängen, och att hastigheten i sin tur beror på hur spänd och tung strängen är.

Instruktioner

1 Anteckna följande formel för stråk spänning T = 4 x L² x F² x r. I formeln L lika stränglängd, F är lika med frekvensen hos en våg på strängen och r är lika med massan per volymenhet eller densitet av strängen. För att lösa detta, måste du mäta längden på strängen med hjälp av en linjal, och du behöver för att beräkna värdena för frekvens och täthet.

2 Beräkna frekvensen F av en våg i strängen med hjälp av följande formel F = v ÷ W där v är lika fashastighet av vågen i en sträng och W är lika med våglängden. Detta kan också mätas med hjälp av ett oscilloskop. En sträng fäst vid båda ändarna, såsom en sträng i en violin, kommer att ha en våglängd W är lika med två gånger längden av strängen. Om till exempel, har du en sträng som inte är ansluten i båda ändar och du fann att v = .33m / s och W = .002m, då F (frekvens) är lika med v ÷ W = .33m / s ÷ .002m , vilket motsvarar 165 1 / s eller 165 H, Hertz.

3 Bestäm linjär densitet d av strängen med hjälp av en miniräknare genom följande ekvation d = m ÷ L, där m är lika med strängen massa och L är lika med längden av strängen. Till exempel, om massan av strängen är m = 3 g och längden av strängen är lika med 25 cm, då den linjära densiteten är som följer: d = m ÷ L = 3g ÷ 25cm, vilket är lika med 0,12 g / cm.

4 Lös spänningen ekvationen T = 4 x L² x F² xd genom att koppla in strängen längd du mätt din beräknade frekvensen och din beräknade linjära tätheten i formeln. Till exempel, är längden av strängen 25 cm, är frekvensen 165 H och den linjära densiteten är 25 cm. Plugga dessa i den ursprungliga ekvationen ger oss T = 4 x L² x F² xd = 4 x (25cm) ² x (165 H) ² x 0,12 g / cm, vilket motsvarar 8.167.500 g cm / s ^ eller dyn.