Перейти к содержимому инструмента
Мои инструменты

Геометрическая оптика и волны · AP Physics 1 Unit 6

Симулятор акустического резонанса и камертонов

Симулятор акустического резонанса камертона с резонаторным ящиком: вынужденные колебания

  • В браузере
  • Без регистрации
  • Вывод формул
  • Режим проектора
  • Печатный лист A4
Локальный расчёт · Приватно
Интерактивная научная лаборатория Клиентские физические и математические вычисления в браузере без сбора персональных данных.
Окно 3D симуляции● 60 FPS
Пресеты и типичные ловушки:

Параметры эксперимента

Hz
Hz

Расчёты и показатели в реальном времени

Резонансное усиление Q
--
Режим колебаний
--
Высота отскока
--
Передача звуковой энергии
--
Вывод формул в реальном времени
Основная формула: --
Подстановка значений: --
Физическое состояние: --

Разбор типовых задач и анализ экзаменационных ошибок

Worked Problem

Условие задачи: An oscillator has natural frequency 4Hz. A driving force with T=0.5s is applied. Find forced steady-state frequency and resonant driving frequency.
Пошаговый вывод формул:
  1. 1) Forced frequency equals driving frequency: f = 1/0.5 = 2Hz. 2) Resonance requires f_drive = f_natural = 4Hz.

Worked Problem

Условие задачи: Why are marching military troops ordered to break step when crossing bridges?
Пошаговый вывод формул:
  1. Cadenced marching exerts periodic driving forces. Matching the bridge's natural frequency triggers violent resonance collapse.

Рабочий лист для урока и домашние задания

Q1. Variant 1: Why mount tuning forks on wooden resonance boxes with open ends facing each other?
Q2. Variant 2: In resonance curves (amplitude A vs driving frequency f), does smaller damping make the resonance peak sharper or flatter?
Q3. Variant 3: How do microwave ovens utilize resonance to heat food rapidly?

Часто задаваемые вопросы и типичные заблуждения

What are positive and negative engineering applications of resonance?
Benefits: Radio LC tuning, MRI scanners, microwave heating, violin resonance. Harms: Bridge collapse, lathe vibration wear, aircraft wing flutter.
Can an opera soprano shatter a wine glass with her voice alone?
Yes! The vocal pitch must precisely match the glass resonant frequency (within <0.5Hz) at >105 dB volume for several continuous seconds.
Is the steady-state frequency of forced oscillation governed by the object or the driver?
Strictly by the driving force! The system vibrates at the driver's exact frequency regardless of its own natural pitch.
How do skyscraper tuned mass dampers (e.g. Taipei 101's 660-ton pendulum) mitigate sway?
TMD natural period matches skyscraper sway. As wind oscillates the tower, the pendulum resonates in antiphase, absorbing vibrational kinetic energy.