Transversaj kaj longitudaj ondoj - problemoj kaj solvoj

Transversaj kaj longitudaj ondoj - problemoj kaj solvoj

1. A ondo vojaĝas laŭ 3-m longa drato dum 0.3 sekundoj. Kio estas la periodo de la ondo?

Konata:

Tempintervalo (t) = 0.3 sekundoj

Dezirata: Periodo (T)

Solvo:

1 ondolongo = 1 kresto + 1 trogo

Periodo = 2 x 0.1 sekundoj = 0.2 sekundoj

2. La ondrapido laŭ la suba figuro estas…

Konata:

1 ondolongo havas 1 kreston kaj 1 valon. Laŭ la supra figuro, 1 ondolongo = 2 metroj x 4 = 8 metroj.

Periodo de ondo (T) = 0.5 x 4 = 2 sekundoj

Dezirata: La ondrapido (v)

Solvo:

La ondorapido:

v = s / t = λ / T = 8 metroj / 2 sekundoj = 4 metroj/sekundo

3. La distanco inter punktoj A kaj B estas 30 cm. Kio estas la ondorapido laŭ la suba figuro?

Konata:

De A al B, estas ¾ ondolongo. Se la distanco inter A kaj B estas 30 cm, tiam la distanco de ¼ ondolongo estas 30 cm / 3 = 10 cm. Tiel, 1 ondolongo = 4 x 10 cm = 40 cm.

Laŭ la supra figuro, la periodo de la ondo estas 4 sekundoj.

Dezirata: la ondorapideco (V)

Solvo:

v = d / t = λ / t

v = la ondrapido, d = distanco, λ = ondolongo, t = tempintervalo

La ondorapido:

v = λ / t = 40 cm / 4 sekundoj = 10 cm / 1 sekundo = 10 cm/sekundo

4. Se la distanco de A kaj B = 250 cm, tiam la ondrapido estas…

Konata:

Distanco de A kaj B = 5/4 ondolongo = 250 cm.

1/4 ondolongo = 250 cm / 5 = 50 cm

1 ondolongo = 4/4 ondolongo = 4 x 50 cm = 200 cm

Periodo (T) = 2 sekundoj

Dezirata: La ondorapideco

Solvo:

Formulo de la ondrapido:

v = d / t = λ / t

v = la ondrapido, d = distanco λ = ondolongo, t = tempintervalo

La ondorapido:

v = 200 cm / 2 sekundoj = 100 cm/sekundo

5. Amplitudo de ondoj estas montrata per….

Solvo:

La amplitudo de la ondo estas BB' kaj DD”.

1. Kio distingas transversan ondon de longitudina ondo rilate al partikla moviĝo?
   • respondoEn transversa ondo, partikloj de la medio moviĝas perpendikulare al la direkto de la ondodisvastiĝo. En longitudina ondo, partikloj moviĝas paralele al la direkto de ondodisvastiĝo.
2. Provizas oftan ekzemplon de transversa ondo kaj longitudina ondo.
   • respondoOfta ekzemplo de transversa ondo estas ondo sur ŝnuro aŭ akvondoj. Ofta ekzemplo de longitudina ondo estas sonondo en aero.
3. Ĉu solidoj povas subteni kaj transversajn kaj longitudajn ondojn?
   • respondoJes, solidoj povas subteni kaj transversajn kaj longitudajn ondojn. Tamen, fluidoj (gasoj kaj likvaĵoj) tipe subtenas nur longitudajn ondojn.
4. Kiel kunpremo kaj maloftigo rilatas al longitudaj ondoj?
   • respondoEn longitudaj ondoj, kunpremo rilatas al la regiono kie la partikloj de la medio estas plej proksimaj unu al la alia, kaj maldensigo rilatas al la regiono kie la partikloj estas plej malproksimaj unu de la alia. Ĉi tiuj regionoj korespondas al la krestoj kaj valoj en transversaj ondoj.
5. Kial ni povas aŭdi sonon (longitudan ondon) ĉirkaŭ anguloj sed ne vidi lumon (kiu kondutas kiel transversa ondo) sammaniere?
   • respondoSono povas difrakti, aŭ disvastiĝi, ĉirkaŭ obstakloj pli rimarkeble ol lumo pro ĝia pli longa ondolongo kompare kun videbla lumo. Kvankam kaj sono kaj lumo montras difrakton, la pli mallongaj ondolongoj de videbla lumo signifas, ke ĝiaj difraktaj efikoj estas malpli okulfrapaj en ĉiutagaj scenaroj.
6. Kiel komparas la rapidoj de transversaj kaj longitudaj ondoj en la sama medio?
   • respondoLa rapidoj de transversaj kaj longitudaj ondoj en la sama medio povas esti malsamaj. Ekzemple, en solidoj, la rapido de longituda (P-ondo) estas tipe pli granda ol tiu de transversa (S-ondo).
7. Ĉu medio povas samtempe montri kaj transversan kaj longitudan ondmovon?
   • respondoJes, certaj perturboj povas samtempe produkti kaj transversajn kaj longitudajn ondojn en medio. Ekzemple, tertremoj produktas kaj P-ondojn (longitudajn) kaj S-ondojn (transversajn), kiuj trairas la Teron.
8. Kiu tipo de ondo pli verŝajne produktus polarigitan efikon dum disvastiĝo?
   • respondoTransversaj ondoj povas esti polarigitaj. Polarigo implicas la limigon de vibradoj al ununura ebeno. Longitudaj ondoj, pro sia tien-kaj-reen-moviĝo, ne povas esti polarigitaj tiamaniere.
9. Kia ondo estas elektromagneta ondo, kiel lumo aŭ radioondoj?
   • respondoElektromagnetaj ondoj estas transversaj ondoj. Iliaj elektraj kaj magnetaj kampoj oscilas perpendikulare al la direkto de ondodisvastiĝo.
10. Kial oni ne observas S-ondojn (tipo de transversa ondo) vojaĝantajn tra la ekstera kerno de la Tero dum tertremoj?

• respondoS-ondoj ne trairas la eksteran kernon de la Tero ĉar oni kredas, ke ĝi estas likva. Transversaj ondoj postulas medion, kiu povas elteni ŝerajn streĉojn, kion solidoj povas, sed fluidoj (likvaĵoj kaj gasoj) ne povas.