Fourier: hullám-LEGO
|
Témák
- Hullám
- Szinusz
- Koszinusz
Leírás
Tanuld meg, hogy lehet különböző alakú hullámokat eőállítani szinuszok és koszinuszok összeadásával. Készíts hullámokat térben és időben, majd mérd meg a hullámhosszukat, ill. a periódusidejüket. Figyeld meg, hogyan változik egy hullám, ha megváltoztatod az összegzett harmonikusok amplitúdóit. Vesd össze a hullámod különböző matematikai leírásmódjait.
Lehetséges tanulási célok
- Magyarázza el kvalitatíve, hogyan lehet szinuszok és koszinuszok összeadogatásával tetszőleges periodikus függvényt előállítani.
- Tudatosulnia kell annak a ténynek, hogy a Fourier-komponensek különböző hullámhosszúságú, ill. periódusú szinuszoidális hullámnak felelnek meg.
- Ki kell alakítani egy mentális leképezést egyszerű függvényekre a Fourier-tér és a valós tér között.
- Írja le a különböző hangokat mint szinuszoidális hullámok keverékét.
- Mutasson rá a különbségekre a térbeli és az időbeli hullámok között.
- Meg kell értetni, hogy a hullámhossz és a periódusidő nem egy grafikon meghatározott pontját jelenti, hanem a térbeli, ill. időbeli távolságot két egymást követő hullámhegy, hullámvölgy vagy bármely más összetartozó pont között.
- Meg kell barátkozni a különböző matematikai kifejezési módokkal, amelyekkel a Fourier-transzformációt megadják, és hozzá kell kapcsolni a matematikát a hullámformák intuitív képéhez.
- Magyarázza el, hogy a grafikon mely aspektusát jellemzik a következő mennyiségek: lambda, T, k, ómega és n.
- Fel kell fogni, hogy a lambda & T, ill. a k & ómega analóg mennyiségek, de nem azonosak.
- "Fordítsa le" a szummákat tartalmazó kifejezéseket egyszerű összegként kifejtve (a minta a Sorfejtés kijelölésekor látszik a szimulációban).
- Észre kell venni, hogy egy térbeli hullámcsomag szélessége fordítva arányos a Fourier-térbeli csomag szélességével.
- Magyarázza el, mi köze van a Heisenberg-féle határozatlansági elvnek a hullámokhoz.
- Fel kell fogni, hogy a Fourier-komponensek távolsága fordítva arányos a hullámcsomagok közötti távolsággal, és ezért a Fourier-komponensek folytonos eloszlása (0 távolság) egyetlen hullámcsomagot ad (ti. a "következő" csomag már a végtelenben van).
Verzió 3.06
Kulcsszavak
Tanári tippek
![]() |
A szimvezérlők, a modellben foglalt leegyszerűsítések és a hallgatói gondolkodás áttekintése ( PDF ). |
Tanárok által megosztott aktivitások
Cím |
![]() |
![]() |
Szerzők | Szint | Típus | Subject |
---|---|---|---|---|---|---|
Concept questions for Physics using PhET (Inquiry Based) |
![]() |
![]() |
Trish Loeblein | Kp.em. BSc.k. |
MC | Fizika |
Wave unit (Inquiry Based) |
![]() |
![]() |
Trish Loeblein | BSc.k. Kp.em. |
Lab Dem |
Fizika |
Wave clicker questions (Inquiry Based) |
![]() |
![]() |
Trish Loeblein | Kp.em. BSc.k. |
Fog | Fizika |
Waves: Superposition (Inquiry Based) |
![]() |
![]() |
Trish Loeblein | BSc.k. Kp.em. |
Fog Lab |
Fizika Matematika |
Wave Representations (Inquiry Based) |
![]() |
![]() |
Trish Loeblein | Kp.em. BSc.k. |
Lab | Fizika |
Fourier Making Waves Game (Inquiry Based) |
![]() |
![]() |
Trish Loeblein | Kp.em. | Lab | Fizika |
Wave Modeling and Wave addition (Inquiry Based) |
![]() |
![]() |
Trish Loeblein | BSc.k. Kp.em. |
Lab | Fizika |
Alignment of PhET sims with NGSS |
![]() |
Trish Loeblein | Kp.em. | Egyéb | Biológia Kémia Fizika Földtudomány |
|
How do PhET simulations fit in my middle school program? |
![]() |
Sarah Borenstein | Kp.al. | Egyéb | Kémia Földtudomány Biológia Fizika |
|
Introduction to Fourier Analysis |
![]() |
Sam McKagan, Kathy Perkins and Carl Wieman | BSc.k. BSc.h. |
Hf | Fizika Matematika |
|
MS and HS TEK to Sim Alignment | Elyse Zimmer | Kp.al. Kp.em. |
Egyéb | Fizika Biológia Kémia |
||
Making use of the Sound Simulations | Don Cameron | Kp.em. | Lab | Fizika |
Windows | Macintosh | Linux |
---|---|---|
Microsoft Windows XP/Vista/7/8.1/10 Latest version of Java
|
OS X 10.9.5 or later Latest version of Java
|
Latest version of Java
|
Tervezőcsapat | Külső könyvtárak | Köszönet |
---|---|---|
|