3 Механічныя хвалі (частата, перыяд, даўжыня хвалі, хуткасць хвалі) – праблемы і рашэнні
1. Два коркі знаходзяцца на грэбнях хваль . Абодва рухаюцца ўверх і ўніз па паверхні мора 20 разоў за 4 секунды. Калі адлегласць паміж двума коркамі складае 100 см, а паміж імі ёсць дзве западзіны і адзін грэбень, вызначце частату хвалі і хуткасць хвалі.
Вядома:
Абедзве коркі знаходзяцца на вяршынях хваль, і паміж імі ёсць 2 западзіны і 1 грэбень (гл. малюнак). Такім чынам, паміж двума коркамі ёсць дзве даўжыні хваль.
Даўжыня хвалі (λ) = 100 см / 2 = 50 см.
Частата (f) = 20/4 = 5 герц
Шукаецца: частата хваль і хуткасць хваль
Рашэнне:
Частата хвалі (f) = 5 герц
Хуткасць хвалі (v) = f λ = (5)(50 см) = 250 см/с
2. Спружына (слінка) вібруе, ствараючы падоўжныя хвалі, дзе адлегласць паміж двума найбольшымі сціскамі = 40 см. Калі хуткасць хвалі складае 20 мс -1 , вызначце даўжыню хвалі і частату хвалі.
Вядома:
Адлегласць паміж двума найбліжэйшымі кропкамі сціскання = адлегласць паміж двума найбліжэйшымі кропкамі пашырэння = адлегласць паміж двума найбліжэйшымі кропкамі западзіны = 1 даўжыня хвалі
Даўжыня хвалі (λ) = 40 см = 0.4 м
Даўжыня хвалі (v) = 20 м/с
Шукаецца: даўжыня хвалі (λ) і частата хвалі (f)
Рашэнне:
Даўжыня хвалі (λ) = 0.4 м
Частата (f) = v / λ = 20 / 0.4 = 50 герц
3. На паверхні мора ёсць два коркі, размешчаныя на адлегласці 60 см адзін ад аднаго. Абодва коркі рухаюцца ўверх і ўніз 20 разоў за 10 секунд. Калі адзін знаходзіцца на грэбні, другі — у ніжняй частцы хвалі. Паміж двума коркамі знаходзіцца грэбень хвалі. Вызначце перыяд хвалі і хуткасць хвалі.
Вядома:
Даўжыня хвалі (λ) = 60 см / 1.5 = 40 см
Частата (f) = 20/10 = 2 герц
Шукаюцца: перыяд і хуткасць хвалі.
Рашэнне:
Перыяд (T) = 1/f = 1/2 = 0.5 секунды
Хуткасць хвалі (v) = f λ = (2)(40) = 80 см/с
