3 Μηχανικά κύματα (Περίοδος Συχνότητας Μήκος Κύματος Η ταχύτητα κύματος) – Προβλήματα και Λύσεις
1. Δύο φελλοί βρίσκονται στις κορυφές του κύματαΚαι τα δύο κινούνται πάνω και κάτω στην επιφάνεια της θάλασσας 20 φορές σε 4 δευτερόλεπτα. Αν το απόσταση και των δύο φελλών είναι 100 cm και ανάμεσά τους υπάρχουν δύο κοιλότητες και μία κορυφή, προσδιορίστε το συχνότητα κύματος και την ταχύτητα του κύματος.
Γνωστό:
Και οι δύο φελλοί βρίσκονται στις κορυφές των κυμάτων και μεταξύ των δύο φελλών υπάρχουν 2 κοιλότητες και 1 κορυφή (βλ. σχήμα). Έτσι, υπάρχουν δύο μήκη κύματος μεταξύ των δύο φελλών.
Μήκος κύματος (λ) = 100 cm / 2 = 50 cm.
Συχνότητα (f) = 20/4 = 5 Hertz
Καταζητούμενος: Συχνότητα κυμάτων και ταχύτητα κύματος
Λύση:
Η συχνότητα του κύματος (f) = 5 Hertz
The ταχύτητα κύματος (v) = f λ = (5) (50 cm) = 250 cm/s
2. Ένα ελατήριο (slinky) δονείται για να παράγει διαμήκη κύματα, όπου η απόσταση μεταξύ δύο πλησιέστερων σημείων συμπίεσης = 40 cm. Εάν η ταχύτητα του κύματος είναι 20 ms-1, προσδιορίστε το μήκος κύματος και τη συχνότητα κύματος.
Γνωστό:
Η απόσταση μεταξύ δύο πλησιέστερων συμπιέσεων = απόσταση μεταξύ δύο πλησιέστερων διαστολών = απόσταση μεταξύ δύο πλησιέστερων κοιλοτήτων = 1 μήκος κύματος
Μήκος κύματος (λ) = 40 cm = 0.4 m
Το μήκος κύματος (v) = 20 m/s
Καταζητούμενος: Μήκος κύματος (λ) και συχνότητα του κύματος (f)
Λύση:
Μήκος κύματος (λ) = 0.4 m
Συχνότητα (f) = v / λ = 20 / 0.4 = 50 Hertz
3. Στην επιφάνεια της θάλασσας, υπάρχουν δύο φελλοί που απέχουν μεταξύ τους έως και 60 cm. Και οι δύο φελλοί κινούνται πάνω και κάτω 20 φορές σε 10 δευτερόλεπτα. Όταν ο ένας βρίσκεται στην κορυφή, ο άλλος βρίσκεται στην κοιλότητα του κύματος. Ανάμεσα στους δύο φελλούς, υπάρχει μια κορυφή ενός κύματος. Προσδιορίστε την περίοδο κύματος και την ταχύτητα του κύματος.
Γνωστό:
Μήκος κύματος (λ) = 60 cm / 1.5 = 40 cm
Συχνότητα (f) = 20/10 = 2 Hertz
Ζητούνται: Περίοδος και ταχύτητα κύματος.
Λύση:
Περίοδος (T) = 1/f = 1/2 = 0.5 δευτερόλεπτα
Η ταχύτητα κύματος (v) = f λ = (2)(40) = 80 cm/s
