3 Ones mecàniques (Freqüència Període Longitud d'ona La velocitat de l'ona) – Problemes i solucions
1. Dos taps de suro es troben a les crestes de les onades . Tots dos es mouen amunt i avall sobre la superfície del mar 20 vegades en 4 segons. Si la distància dels dos taps és de 100 cm i entre ells hi ha dues valls i una cresta, determineu la freqüència i la velocitat de l'ona.
Conegut:
Els dos taps es troben a la part superior de les ones i, entre els dos taps, hi ha 2 valls i 1 cresta (vegeu la figura). Per tant, hi ha dues longituds d'ona entre els dos taps.
Longitud d'ona (λ) = 100 cm / 2 = 50 cm.
Freqüència (f) = 20/4 = 5 Hertz
Es busca: Freqüència de les ones i velocitat de l'ona
Solució:
La freqüència de l'ona (f) = 5 Hertz
La velocitat de l'ona (v) = f λ = (5)(50 cm) = 250 cm/s
2. Una molla (esponjosa) es fa vibrar per produir ones longitudinals, on la distància entre dues compressions més properes = 40 cm. Si la velocitat de l'ona és de 20 ms -1 , determineu la longitud d'ona i la freqüència de l'ona.
Conegut:
La distància entre dues compressions més properes = distància entre dues expansions més properes = distància entre dues valls més properes = 1 longitud d'ona
Longitud d'ona (λ) = 40 cm = 0.4 m
La longitud d'ona (v) = 20 m/s
Es busca: longitud d'ona (λ) i freqüència de l'ona (f)
Solució:
Longitud d'ona (λ) = 0.4 m
Freqüència (f) = v / λ = 20 / 0.4 = 50 hertzs
3. A la superfície del mar, hi ha dos taps de suro separats entre si fins a 60 cm. Tots dos taps pugen i baixen 20 vegades en 10 segons. Quan un és a la cresta, l'altre és a la vall de l'ona. Entre els dos taps, hi ha la cresta d'una ona. Determineu el període i la velocitat de l'ona.
Conegut:
Longitud d'ona (λ) = 60 cm / 1.5 = 40 cm
Freqüència (f) = 20/10 = 2 Hertz
Es busca: període i velocitat de l'ona.
Solució:
Període (T) = 1/f = 1/2 = 0.5 segons
La velocitat de l'ona (v) = f λ = (2)(40) = 80 cm/s
