Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 24. 05. 2021 09:16

AK
Příspěvky: 25
Reputace:   
 

Vlnění - obdélníková membrána

Dobrý den, potřebovala bych prosím poradit s tímto příkladem.

Obdélníkovou membránou o stranách a = 38 cm a b = 22 cm, která je upevněna v tuhém
rámečku, se šíří vlny rychlostí v. Jsou dvě možnosti, jak ji lze rozpůlit na dvě stejné
obdélníkové membrány. Jaký bude poměr jejich základních frekvencí normálních módů
stojatých vln?

Offline

  • (téma jako vyřešené označil(a) AK)

#2 24. 05. 2021 11:28 — Editoval Mirek2 (24. 05. 2021 12:04)

Mirek2
Příspěvky: 1213
 

Re: Vlnění - obdélníková membrána

Ahoj, teorie je např. zde http://muj.optol.cz/richterek/lib/exe/f … dni_bp.pdf
Myslím, že pro základní frekvence dosadíme [mathjax]m=n=1[/mathjax].

Offline

 

#3 24. 05. 2021 17:31

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 5360
Reputace:   130 
 

Re: Vlnění - obdélníková membrána

Nejsem si úplně jistý, ale myslím, že základní kmit bude vypadat tak, že délka membrány tvoří polovinu vlny...polovinu sinusovky.

Tudíž vlnová délka těch podélných kmitů bude 2a a těch příšných 2b.

A protože pro vlnovou délku platí [mathjax]\lambda = vT = \frac{v}{f}[/mathjax] není těžké získat i poměr frekvencí.

Offline

 

#4 25. 05. 2021 17:45

AK
Příspěvky: 25
Reputace:   
 

Re: Vlnění - obdélníková membrána

Výsledek by měl být:
[mathjax]\frac{v_{a}}{v_{b}}=\sqrt{\frac{4a^{2}+b^{2}}{a^{2}+4b^{2}}}\approx 1,36[/mathjax]

kde νa je základní frekvence membrány o rozměrech a a b/2, νb pak základní frekvence
pro membránu o rozměrech a/2 a b.

Nechápu, proč délka membrány tvoří jen polovinu sinusovky? Polovina jde nahoru a polovina dolů, když to řeknu takhle.. ne?

Offline

 

#5 25. 05. 2021 18:40

Mirek2
Příspěvky: 1213
 

Re: Vlnění - obdélníková membrána

↑ AK:
Vychází mi to také tak.
Do vztahu (12), viz odkaz výše, bych dosadil [mathjax]m=n=1[/mathjax]
a rozměry desky v jednom případě [mathjax]a, b/2[/mathjax], ve druhém případě [mathjax]a/2,b[/mathjax].

Offline

 

#6 25. 05. 2021 19:04

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 5360
Reputace:   130 
 

Re: Vlnění - obdélníková membrána

Tak koukám, že je to složitěšjí, než jsem si myslel...

Offline

 

#7 26. 05. 2021 08:26

AK
Příspěvky: 25
Reputace:   
 

Re: Vlnění - obdélníková membrána

↑ Mirek2:
Chápu proč rozměry desky takto, protože vždy tu jednu stranu rozdělím napůl. Ale proč m a n = 1?

Offline

 

#8 26. 05. 2021 09:47

Ferdish
Zablokovaný
Příspěvky: 4173
Škola: PF UPJŠ (2013), ÚEF SAV (2017)
Pozice: vedecký pracovník
Reputace:   81 
 

Re: Vlnění - obdélníková membrána

Zdravím,

↑ AK:
Frekvenciu jednotlivých módov nášho systému (obdĺžniková membrána s pevnými okrajmi) určuje spomínaný vzťah (12) z textu ktorý odkazoval kolega ↑ Mirek2:. [mathjax]m,n[/mathjax] sú prirodzené čísla.

Základná (fundamentálna) frekvencia je najnižšia hodnota frekvencie, akou dokáže systém kmitať a tú dostaneme tak, že do vzťahu za [mathjax]m[/mathjax] a [mathjax]n[/mathjax] dosadíme najmenšie možné hodnoty, teda [mathjax]m=n=1[/mathjax].

Offline

 

#9 26. 05. 2021 09:55

AK
Příspěvky: 25
Reputace:   
 

Re: Vlnění - obdélníková membrána

↑ Ferdish:
https://www.acs.psu.edu/drussell/Demos/ … quare.html
Já viděla tohle a myslela jsem, že když to rozdělíme napůl podélně nebo příčně, tak je to mod 1,2 a 2,1

Offline

 

#10 26. 05. 2021 10:28 — Editoval Ferdish (26. 05. 2021 14:22)

Ferdish
Zablokovaný
Příspěvky: 4173
Škola: PF UPJŠ (2013), ÚEF SAV (2017)
Pozice: vedecký pracovník
Reputace:   81 
 

Re: Vlnění - obdélníková membrána

↑ AK:
V zadaní sa zrejme pod rozdelením napoly myslí fyzické rozdelenie/rozstrihnutie veľkej membrány na dve menšie. Ak by sme membránu nechali vcelku a iba ju uprostred pozdĺž jedného smeru zafixovali nejakou svorkovou priečkou tak, aby sme v danom mieste vytvorili uzlovú čiaru, tak áno - získame systém, ktorého základný vibračný mód bude v podstate identický s módom (1,2) resp. (2,1) nedelenej membrány.

Offline

 

#11 26. 05. 2021 10:34

AK
Příspěvky: 25
Reputace:   
 

Re: Vlnění - obdélníková membrána

↑ Ferdish:↑ Ferdish:
Aha, aha.. moc děkuji, tak to já jen špatně pochopila zadání.. :)

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson