3 Mechanické vlny (Frekvence Perioda Vlnová délka Rychlost vlny) – Problémy a řešení
1. Dva korky jsou na vrcholcích vln . Oba se pohybují nad hladinou moře 20krát za 4 sekundy. Pokud je vzdálenost obou korků 100 cm a mezi nimi jsou dvě prohlubně a jeden vrchol, určete frekvenci vlny a rychlost vlny.
Známý:
Oba korky jsou na vrcholech vln a mezi nimi jsou 2 prohlubně a 1 vrchol (viz obrázek). Mezi oběma korky jsou tedy dvě vlnové délky.
Vlnová délka (λ) = 100 cm / 2 = 50 cm.
Frekvence (f) = 20/4 = 5 hertzů
Hledá se: Frekvence vln a rychlost vln
Řešení:
Frekvence vlny (f) = 5 hertzů
Rychlost vlny (v) = f λ = (5)(50 cm) = 250 cm/s
2. Pružina (slinky) vibruje, čímž vznikají podélné vlny, kde vzdálenost mezi dvěma nejbližšími stlačeními = 40 cm. Pokud je rychlost vlny 20 ms -1 , určete vlnovou délku a frekvenci vlny.
Známý:
Vzdálenost mezi dvěma nejbližšími kompresemi = vzdálenost mezi dvěma nejbližšími expanzními oblastmi = vzdálenost mezi dvěma nejbližšími prohlubněmi = 1 vlnová délka
Vlnová délka (λ) = 40 cm = 0.4 m
Vlnová délka (v) = 20 m/s
Hledá se: Vlnová délka (λ) a frekvence vlny (f)
Řešení:
Vlnová délka (λ) = 0.4 m
Frekvence (f) = v / λ = 20 / 0.4 = 50 hertzů
3. Na hladině moře jsou dva korky vzdálené od sebe až 60 cm. Oba korky se za 10 sekund pohybují nahoru a dolů 20krát. Když je jeden na vrcholu, druhý je na dně vlny. Mezi oběma korky je vrchol vlny. Určete periodu vlny a rychlost vlny.
Známý:
Vlnová délka (λ) = 60 cm / 1.5 = 40 cm
Frekvence (f) = 20/10 = 2 hertzů
Hledá se: Perioda a rychlost vlny.
Řešení:
Perioda (T) = 1/f = 1/2 = 0.5 sekundy
Rychlost vlny (v) = f λ = (2)(40) = 80 cm/s
