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波濤洶湧的酒杯─玻璃杯共振之研究

科展類別

全國中小學科展作品

屆次

第57屆--民國106年

科別

物理與天文學科

得獎情形

第二名

學校名稱

高雄市立高雄高級中學

指導老師

盧政良;高執貴

作者

沈子耕

關鍵字

共振,駐波,傅立葉轉換

摘要或動機

一個裝有水的玻璃杯,用喇叭撥出大聲的聲音,便能觀察到共振的現象發生,玻璃杯將會不停的震動,甚至導致破裂。本研究將會藉由傅立葉轉換(Fourier transform)來分析玻璃杯的振動頻率組成,並進一步探討頻率峰值的來源。另外我們也研究了不同水位的高低以及液體密度對於共振頻率的影響,並以能量守恆的觀點進一步推導出玻璃杯的振動方程式。最後我們也觀察到了higher harmonic,並且發現non-linear dispersion relation的現象,顛覆了我們常對於 f∝n 的觀念。

波濤洶湧的酒杯─玻璃杯共振之研究

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