Перейти к содержимому инструмента
Мои инструменты

Геометрическая оптика и волны · AP Physics 1 Unit 6 (Simple Harmonic Motion)

Симулятор гармонических колебаний и волн

Симулятор простого гармонического движения и распространения поперечных механических волн

  • 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
cm
m/s

Расчёты и показатели в реальном времени

Длина волны λ
--
Период колебаний T
--
Макс. скорость частицы
--
Уравнение волны y(x,t)
--
Вывод формул в реальном времени
Основная формула: --
Подстановка значений: --
Физическое состояние: --

Разбор типовых задач и анализ экзаменационных ошибок

Worked Problem

Условие задачи: Transverse wave travels right at 10m/s with f=5Hz. Find: 1) wavelength and period; 2) particle state after 0.25s starting upward from equilibrium.
Пошаговый вывод формул:
  1. 1) T = 0.2s, λ = 2m. 2) 0.25s = 1.25T. Starting upward, at 1.25T the particle reaches the crest (v=0, accel negative max).

Worked Problem

Условие задачи: Will a leaf floating on water be carried toward shore by incoming water ripples?
Пошаговый вывод формул:
  1. No! The leaf oscillates up and down in place. Waves transfer momentum and energy, not bulk mass.

Рабочий лист для урока и домашние задания

Q1. Variant 1: When an SHM oscillator passes equilibrium, what are its displacement, speed, acceleration, and restoring force?
Q2. Variant 2: When at maximum displacement (amplitude A), describe displacement, velocity, and acceleration.
Q3. Variant 3: When sound enters water from air, which property stays strictly constant? Which change?

Часто задаваемые вопросы и типичные заблуждения

How do vibration graphs (y-t) and wave graphs (y-x) differ?
y-t graph charts the motion history of a single particle over time. y-x graph is an instantaneous snapshot of all spatial particles at one moment.
What is the distinction between transverse and longitudinal waves? Is sound transverse or longitudinal?
Transverse: oscillation perpendicular to propagation (light, string waves). Longitudinal: oscillation parallel to propagation (air acoustic waves).
Why don't particles travel along with the propagating wave?
Particles are tethered by intermolecular elastic restoring forces, compelling them to oscillate around fixed equilibria without gross translation.
What is the superposition principle? Do colliding waves shatter each other?
No! Waves pass through each other independently. In the overlap region, displacements superpose, then separate intact.