5. Júliusov vlnostroj

Pomôcky :

Juliusov vlnostroj,

Realizácia:      

Použijeme školskú pomôcku, Júliusov vlnostroj. Júliusov vlnostroj predstavuje rad torzných kyvadiel s dlhou dobou kmitu. Jednotlivé ramená kyvadiel sú upevnené na dvoch nitkách, ktoré vytvárajú medzi nimi väzbu. Túto väzbu ešte posilňuje závažie upevnené na konci vlnostroja. Vlnostroj zavesíme zvislo nadol. Skontrolujeme, či vzdialenosti medzi ramenami sú rovnaké a či ramená sú pevne a vodorovne upevnené. Na koniec vlnostroja upevníme závažie. Prvé rameno vlnostroja vychýlime a pustíme. Pozorujem postupné priečne vlnenie a jeho odraz na koncoch.

Fyzikálna interpretácia:

Vychýlené rameno sa vracia do pôvodnej polohy, začne kmitať. Prostredníctvom väzby sa kmitavý rozruch prenesie aj na ďalšie ramená vlnostroja. Pozorujeme šíriaci sa kmitavý rozruch, teda vlnenie. Ak pridáme k závažiu na konci vlnostroja ďalšie závažie, posilníme väzbu. Pri zosilnenej väzbe pozorujeme, že vlnenie sa šíri rýchlejšie.

Realizačná poznámka:

Aby sa vlnenie šírilo pomaly, je vhodné upevniť na vlnostroj závažie o hmotnosti 100 g. Ak chcete ukázať zmenu rýchlosti šírenia sa vlnenia, použite závažia s hmotnosťami 100 g, 200 g a 400 g.

Metodická poznámka:    

Ide o jeden z experimentov, ktorý je vhodný na prezentáciu odrazu vlnenia na voľnom konci.

Otázky :

1. Prečo po pridaní závažia na koniec vlnostroja sa rýchlosť šírenia vlnenia zväčšuje ?