合肥市科技館創(chuàng)新展項(xiàng)深化設(shè)計(jì)制作服務(wù)項(xiàng)目展品6——波節(jié)

展品尺寸：約2.15×1.5×2.0米(寬×深×高)

知識(shí)點(diǎn)：

駐波是頻率相同、傳輸方向相反的兩種波，沿傳輸線形成的一種分布狀態(tài)。其中的一個(gè)波一般是另一個(gè)波的反射波。在波形上，波節(jié)和波腹的位置始終是不變的，給人“駐立不動(dòng)”的印象。駐波是一種常見的物理現(xiàn)象。各種樂器的發(fā)聲原理都是和駐波相關(guān)的。比如常見的弦樂器和管樂器分別是利用了弦上的駐波和管中的駐波進(jìn)行發(fā)聲。

參與方式：

機(jī)電互動(dòng)。

主要互動(dòng)裝置由數(shù)根懸掛在拱門下的長短粗細(xì)不一的金屬棒和一個(gè)敲擊槌組成。金屬棒上面印有紅白相間的條紋，這些條紋是根據(jù)金屬的固有波形繪制出的互動(dòng)區(qū)域。觀眾用手捏住紅色條紋的時(shí)候，用敲擊槌敲擊金屬棒，聲音清脆悅耳，余音裊裊；但是當(dāng)觀眾用手捏住白色區(qū)域的時(shí)候，再用敲擊槌敲擊金屬棒，聲音沉悶短促。

展項(xiàng)另一側(cè)設(shè)有一個(gè)起振機(jī)構(gòu)，拉繩一端固定在振子上，另一端可固定在臺(tái)面上或由觀眾拉緊。觀眾按下按鈕，起振機(jī)構(gòu)啟動(dòng)，振子帶動(dòng)拉繩一端上下振動(dòng)。此時(shí)如拉繩處于張緊狀態(tài)，起振端發(fā)出的入射波會(huì)和固定端的反射波形成駐波，觀眾即可觀察到拉繩上形成的波腹和波節(jié)?？梢悦黠@看到波節(jié)基本不動(dòng)，而波腹上下振動(dòng)明顯。

設(shè)計(jì)和工藝要求：

互動(dòng)裝置一：立式設(shè)計(jì)，拱門狀展臺(tái)，拱門下懸置數(shù)根長短不一的金屬棒和一個(gè)敲擊槌，金屬棒表面用不同顏色的條紋標(biāo)記處波腹和波節(jié)的位置。金屬棒表面光滑，不會(huì)銹蝕變色，不因敲擊而出現(xiàn)變形或凹坑。敲擊聲清脆悅耳，余音效果明顯。

互動(dòng)裝置二：展臺(tái)上設(shè)一起振機(jī)構(gòu)（可選用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器），拉繩一端固定在振子上。起振機(jī)構(gòu)外有透明防護(hù)裝置，下端有U形孔預(yù)留作拉繩振動(dòng)的空間。拉繩另一端可固定在臺(tái)體一側(cè)，也可由觀眾直接用手拉緊。演示效果明顯。起振機(jī)構(gòu)穩(wěn)固耐用，拉繩不會(huì)在起振時(shí)甩到觀眾。