5.43. Dob (gumimembrán) rezgéseinek megfigyelése stroboszkópos megvilágításban

A kísérlet célja

Dobon kialakuló (síkbeli) állóhullámok megfigyelése.

Szükséges anyagok, eszközök

• Függvény-generátor (pl. Pasco)
• Hangszóró, felette hengerre rögzített gumimembrán
• Stroboszkóp

Leírás

Feszítsünk rugalmas gumilepedőt (gumipelenkát) kb. 20 cm átmérőjű, kör alakú keretre (dob). Helyezzük a dobot a hangszóró fölé. Kössük a hangszórót hanggenerátorhoz. Változtassuk a hanggenerátor frekvenciáját, s figyeljük a dob membránjának rezgéseit. (Elég nagy hangintenzitást kell beállítani a sikeres kísérlethez.)

Állítsunk be különböző sajátállapotokat. "Lassítsuk" le a membrán mozgását stroboszkóppal. Ehhez a stroboszkóp villanási frekvenciáját a dob rezgésének frekvenciájához közeli értékre kell beállítani. Figyeljük meg a különböző sajátállapotban megjelenő csomóvonalak alakját. A következő ábra egy stroboszkóp beállítását mutatja.

Módszertani kiegészítések

• Stroboszkóp híján a membrán rezgését nagysebességű kamerás felvétel lelassításával is meg lehet figyelni.
• A dobok esetén is hasonló kétdimenziós hullámok alakulnak ki: Dobon keletkező hullámok lassítva