Напречни вълни – проблеми и решения

1. Разстоянието между двете корита на вълните на водната повърхност е 20 м. Обект плава по повърхността на водата, така че изпитва вибрационно движение. Ако времето за преминаване на една вибрация е 4 секунди, тогава скоростта на вълната е … м/с

А. 20

Б. 15

В. 10

D. 5

Известни:

Дължина на вълната (λ) = 20 метра

Период (T) = 4 секунди

Търси се: Скорост на вълната (v)

решение:

Уравнението на скоростта на вълните:

v = λ / T = 20 метра / 4 секунди = 5 метра/секунда

Верният отговор е Д.

2. Две точки A и B са разположени на въжето и са на разстояние 90 см една от друга. По въжето се разпространяват напречни вълни , така че точка A е на върха на вълната, точка B е на дъното на вълната, а между тях има два гребена и две падина. Ако периодът на вълната е 0.3 секунди, тогава разпространението на вълната е…

A. 10.8 см/с

Б. 18.0 см/с

C. 120.0 см/с

D. 200.0 см/с

Известни:

Разстояние AB (l) = 90 см

Период на вълната (T) = 0.3 секунди

Честота на вълната (f) = 1/0.3 секунди

Точка А е на гребена на вълната, а точка Б е в дъното на вълната.

Между точки А и Б има два гребена и две падина.

Търсена скорост: Скорост на вълната (v = fλ)

решение:

Проблеми с напречни вълни и решения 1Въз основа на фигурата може да се заключи, че има 2.5 дължини на вълната. Разстояние на дължина на вълната (λ) = 90 см / 2.5 = 36 см

Скоростта на вълната:

v = f λ = (1 / 0.3)(36) = 36 / 0.3 = 120 cm/s.

Правилният отговор е C.

3. Следната графика показва изместването на точка в една среда като функция на времето, когато вълна преминава през средата.

Проблеми с напречни вълни и решения 2

Ако дължината на вълната е 6 метра, тогава скоростта на разпространение на вълната е…

A. 3 м/с

Б. 6 м/с

C. 8 м/с

D. 12 м/с

Известни:

Въз основа на графиката по-горе има две дължини на вълните.

Разстояние с 1 дължина на вълната (λ) = 6 метра / 2 = 3 метра

Период (T) = 0.5 секунди

Търси се: Скорост на вълните (v)

решение:

v = f λ = λ / T = 3 метра / 0.5 секунди = 6 метра / секунда

Правилният отговор е Б.

4. Въз основа на фигурата по-долу, точката, която има фазова разлика ¾ с точка А, е ….

А. Точка БПроблеми с напречни вълни и решения 3

Б. Точка В

В. Точка Г

Г. Точка Д

Решение

Точка B има фазова разлика от ¼ λ с точка A
Точка C има фазова разлика от 2/4 λ или 1/2 λ с точка A
Точка D има фазова разлика от 3/4 λ с точка A
Точка F има фазова разлика от 5/4 λ с точка A.
Правилният отговор е C.

5. На повърхността на езеро има два сухи листа, разположени на 60 сантиметра един от друг. И двата се движат нагоре и надолу подобно на повърхността на водата с честота 2 Hz. Когато единият лист е на върха, другите листа са в падина, а между тях има един върха и една падина. Определете скоростта на разпространение на вълната.

A. 20 см/с

Б. 30 см/с

C. 80 см/с

D. 120 см/с

Известни:

Разстояние между двата листа = 60 см

Честота (f) = 2 Hz = 2

Търси се: Скоростта на вълната

решение:

Проблеми с напречни вълни и решения 4Между двата листа има 1.5 дължини на вълната. Разстоянието с 1 дължина на вълната е (λ) = 60 см / 1.5 = 40 см

Скорост на вълната (v):

v = f λ = (2 Hz)(40 cm) = 80 cm/секунда

Правилният отговор е C.

6. Въз основа на фигурата по-долу определете амплитудата, периода, честотата и скоростта на вълната.

Проблеми с напречни вълни и решения 6

решение:

Амплитуда (A) = 4 метра

Период (T) = 6 секунди / 3 = 2 секунди

Честота (f) = 1 / T = 1 / 2 = 0.5 херца

Дължина на вълната (λ) = 24 метра / 3 = 8 метра

Скорост на вълната (v) = f λ = (0.5 херца)(8 метра) = 4 метра/секунда или

Скорост на вълната (v) = λ / T = 8 метра / 2 секунди = 4 метра/секунда

Верният отговор е Д.

7. Върху връв с дължина 1.2 м и маса 200 г се образуват 1.5 синусоидални вълни с честота 50 Hz. Въз основа на тези данни определете периода на вълната и силата на опън на въжето.

A. Период = 0.02 секунди и сила на опън = 6.67 N

Б. Период = 0.01 секунди и сила на опън = 6.67 N

C. Период = 0.02 секунди и сила на опън = 266.67 N

D. Период = 0.01 секунди и сила на опън = 266.67 N

Известни:

Дължината на въжето (l) = 1.2 метра и има 1.5 синусоидални вълни, така че разстоянието с 1 дължина на вълната (λ) = 1.2 метра / 1.5 = 0.8 метра

Маса на въжето (м) = 200 грама = 0.2 кг

Честота (f) = 50 Hz

Плътност на въжето (µ) = m/l = 0.2 kg / 1.2 метра = (1/6) kg/метър

Търси се: Период на вълната (T) и сила на опън на въжето (T)

решение:

Период на вълната:

T = 1 / f = 1 / 50 Hz = 0.02 секунди

Скорост на вълната върху въжето:

v = f λ = (50 Hz)(0.8 метра) = 40 метра/секунда

Силата на опън (T):

Проблеми с напречни вълни и решения 7

Правилният отговор е C.

Оставете коментар