4 Exemples d'ones estacionàries i ones estacionàries
1. Una corda fa 0,6 metres de llargada. Si la tensió de la corda s'ajusta de manera que la velocitat de l'ona sigui de 120 m/s, la freqüència fonamental és...
A. 100 Hz
B. 120 Hz
C. 140 Hz
D. 150 Hz
E. 350 Hz
Discussió:
És conegut :
Longitud del cable (L) = 0,6 metres
Velocitat de l'ona (v) = 120 m/s.
Preguntat :
Freqüència fonamental (f1)?
Jawab :
La fórmula de la freqüència fonamental (f1) ones estacionàries o ones estacionàries on els dos extrems de la corda estan units:
f1 = v / 2L
Freqüència fonamental (f1) les ones són:
f1 = 120 / (2)(0,6) = 120 / 1,2 = 100 Hz
La resposta correcta és A.
2. Com a resultat de la reflexió, es forma una ona estacionària amb l'equació: y = 0,4 sin (0,6 π x) cos π(8t) metres. A partir de l'equació anterior, la velocitat de l'ona reflectida és...
A. 10,0 m/s
B. 11,5 m/s
C. 12,4 m/s
D. 13,2 m/s
E. 14,0 m/s
Discussió:
És conegut :
Preguntat :
La velocitat de l'ona reflectida (v)?
Jawab :
La resposta correcta és D.
3. Una corda de 3 m de llargada està lligada per un extrem i l'altre extrem està connectat a un vibrador. Quan es fa vibrar el vibrador, es forma una ona estacionària a la corda com es mostra a la figura:
La posició del cinquè estómac des de l'extrem lligat és...
A. 0,9 m
B. 1,2 m
C. 2,5 m
D. 2,7 m
E. 3,0 m
Discussió
L'extrem de la corda connectada al vibrador es pot moure lliurement mentre l'extrem de la corda connectada al pal està lligat.
Distància entre dos nodes més propers = 3 metres / 5 = 3/5 metres.
Posició del primer nus des de l'extrem lligat = 3/5 metres
Posició del segon nus des de l'extrem lligat = 2 (3/5 metre) = 6/5 metres
Posició del segon nus des de l'extrem lligat = 3 (3/5 metre) = 9/5 metres
Posició del segon nus des de l'extrem lligat = 4 (3/5 metre) = 12/5 metres
La distància entre un node i el ventre més proper = 1/2 (3/5 metre) = 3/10 metre.
La ubicació del 5è estómac des de l'extrem lligat = la distància del 4t nus des de l'extrem lligat + la distància entre un nus i l'estómac més proper = 12/5 + 3/10 = 24/10 + 3/10 = 27/10 = 2,7 metres.
La resposta correcta és D.
4. A l'experiment de Melde, es va obtenir una ona estacionària com es mostra a la figura. Si la longitud de la corda utilitzada és d'1,5 m, la ubicació del quart node calculada a partir de la font de vibració és...
A. 0,40 m
B. 0,54 m
C. 0,96 m
D. 1,02 m
E. 1,10 m
Discussió
Distància entre dos nodes més propers = 1,5 metres / 11 = 1,5/11 metres.
Ubicació del node 1 des de la font de vibració = 1,5/11 metres
Ubicació del segon node des de la font de vibració = 2 (1,5/11 metres) = 3/11 metres
Ubicació del segon node des de la font de vibració = 3 (1,5/11 metres) = 4,5/11 metres
Ubicació del 4t node des de la font de vibració = 4 (1,5/11 metres) = 6/11 metres = 0,54 metres
La resposta correcta és B.
