EJU 2008 年第 2 回 物理 第 11 题

考点
弦与管的振动·共鸣
领域
波动
难度
简单
标准答案
⑤

解析摘要

标准解析

数半波长,再求频率

两端固定意味着两端始终为驻波节点。相邻节点的距离是半波长,所以长度L中必须刚好容纳n个半波长:

L=nλn2,λn=2Ln.L=n\frac{\lambda_n}{2},\qquad \lambda_n=\frac{2L}{n}.

n=1时为最长波长2L,随后n增大、波长变短,符合题目的排序。由波速公式 v=fnλnv=f_n\lambda_n 得

fn=vλn=nv2L.f_n=\frac{v}{\lambda_n}=\frac{nv}{2L}.

因此频率随n成正比,基频为 v/(2L)v/(2L)。不能把相邻节点间距当成一个完整波长,也不能把频率排序方向和波长排序方向混同。

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