Uhin geldikorrak – arazoak eta irtenbideak

Uhin geldikorrak – arazoak eta irtenbideak

1. 3 metroko soka mutur batetik lotuta dago eta beste muturra bibragailura konektatuta dago. Bibragailua bibratzen denean, sokak uhin geldikor bat sortzen du , beheko irudian erakusten den bezala.

Uhin geldikorrak – arazoak eta irtenbideak 1Zehaztu mutur finkotik 5. antinodoaren posizioa.

irtenbidea:

Bi nodoen arteko distantzia = 3 metro / 5 = 3/5 metro.

Lehenengo nodoaren eta mutur finkoaren arteko distantzia = 3/5 metro

Bigarren nodoaren eta mutur finkoaren arteko distantzia = 2 (3/5 metro) = 6/5 metro

Hirugarren nodoaren eta mutur finkoaren arteko distantzia = 3 (3/5 metro) = 9/5 metro

Laugarren nodoaren eta mutur finkoaren arteko distantzia = 4 (3/5 metro) = 12/5 metro

Nodoaren eta antinodoaren arteko distantzia = 1/2 (3/5 metro) = 3/10 metro.

Bosgarren antinodoaren eta mutur finkoaren arteko distantzia = laugarren nodoaren eta mutur finkoaren arteko distantzia + nodoaren eta antinodoaren arteko distantzia = 12/5 + 3/10 = 24/10 + 3/10 = 27/10 = 2.7 metro.

2. Beheko irudian erakusten den bezala, mutur bat bibragailura konektatuta dago eta beste mutur bat finkoa da. Sokaren luzera 1.5 metrokoa bada, aurkitu laugarren nodoaren eta bibragailuaren arteko distantzia.

irtenbidea:

Bi nodoen arteko distantzia = 1.5 metro / 11 = 1.5 / 11 metro.Uhin geldikorrak – arazoak eta irtenbideak 2

Lehenengo nodoaren eta bibragailuaren arteko distantzia = 1.5 / 11 metro

Bigarren nodoaren eta bibragailuaren arteko distantzia = 2 (1.5 / 11 metro) = 3/11 metro

Hirugarren nodoaren eta bibragailuaren arteko distantzia = 3 (1.5 / 11 metro) = 4.5 / 11 metro

Laugarren nodoaren eta bibragailuaren arteko distantzia = 4 (1.5 / 11 metro) = 6/11 metro = 0.54 metro

3. Soka batek bi muturrak finko mantentzen ditu, 420 Hz-ko maiztasuna duen oinarrizko tonu bat sortuz. Zehaztu hirugarren gaintonua.

A. 840 Hz

B. 1260 Hz

1680 Hz-ko maiztasuna

2940 Hz-ko maiztasuna

Ezaguna:

Oinarrizko maiztasuna (f1 ) = 420 Hz

Bi muturrak finko mantentzen dira.

Nahi da: hirugarren gaintonua

irtenbidea:

Lehenengo gaintonua (f 2 ) = 2 f 1 = 2 (420 Hz) = 840 Hz

Bigarren gaintonua (f 3 ) = 3 f 1 = 3 (420 Hz) = 1260 Hz

Hirugarren gaintonua (f 4 ) = 4 f 1 = 4 (420 Hz) = 1680 Hz

Erantzun zuzena C da.

4. Soka baten lehenengo gaitonoaren uhin-luzera 40 cm-koa da. Airean soinu-uhinaren abiadura 340 m/s-koa bada, zehaztu hirugarren gaitonoa.

A. 850 Hz

B. 1600 Hz

1700 Hz-ko maiztasuna

3200 Hz-ko maiztasuna

Ezaguna:

Lehenengo gaintonuaren uhin-luzera (λ) = 40 cm = 0.4 metro

Soinu-uhinaren abiadura airean (v) = 340 metro/segundo

Bilatzen dena: hirugarren gaintonuaren maiztasuna

irtenbidea:

Jarraian, bi muturrak finko mantenduta dituen hari bateko uhin geldikor baten irudia ageri da. Lehenik eta behin, kalkulatu hariaren luzera lehenengo gaintonuaren uhin-luzera erabiliz. Ondoren, hirugarren gaintonuaren maiztasuna kalkulatu aurretik, kalkulatu lehenik hirugarren gaintonuaren uhin-luzera.

Uhin geldikorrak - arazoak eta irtenbideak 1

Uhin geldikorrak - arazoak eta irtenbideak 2

Uhin geldikorrak - arazoak eta irtenbideak 3

Uhin geldikorrak - arazoak eta irtenbideak 4

Lehenengo gaintonuaren uhin-luzera:

Sokaren luzera (L) = 2 λ

Sokaren luzera (L) = λ

Sokaren luzera (L) = 0.4 metro

Hirugarren gaintonuaren uhin-luzera:

L = 2 λ

0.4 = 2 λ

λ = 0.4 / 2

λ = 0.2 metro

Hirugarren gaintonuaren maiztasuna:

f = v / λ

f = 340 : 0.2

f = 1700 Hertz

Erantzun zuzena C da.

5. 40 cm-ko luzera duen bi muturretatik irekitako hodi batek 420 Hz-ko maiztasuna duen oinarrizko tonu bat sortzen du. Zehaztu bigarren gaintonua.

A. 380 Hz

B. 460 Hz

840 Hz-ko maiztasuna

1260 Hz-ko maiztasuna

Ezaguna:

Hodiaren luzera (L) = 40 cm = 0.4 metro

Oinarrizko tonuaren maiztasuna (f1 ) = 420 Hertz

Bilatzen dena: Bigarren gaintonuaren maiztasuna ( f3 )

irtenbidea:

Uhin geldikorrak - arazoak eta irtenbideak 5

Uhin geldikorrak - arazoak eta irtenbideak 6

Uhin geldikorrak - arazoak eta irtenbideak 7

Oinarrizko tonua (f 1 ) = 420 Hertz bada, bigarren gaintonua (f 3 ) = 3 f 1 = 3 (420 Hertz) = 1260 Hertz

Erantzun zuzena D da.

6. Hodi itxi batean soinu-uhinak antzeko uhin-eredua du…

A. Uhinen hedapena soka batean

B. Uhinen hedapena aire-zutabean

C. Mutur batean finkatutako hari bateko uhin geldikorra

D. Bi muturretatik finkatutako hari bateko uhin geldikorra

irtenbidea:

Uhin geldikorrak - arazoak eta irtenbideak 8

Uhin geldikorrak - arazoak eta irtenbideak 9

Uhin geldikorrak - arazoak eta irtenbideak 10

Uhin geldikorrak - arazoak eta irtenbideak 11

Hodi itxia mutur batetik irekita baina bestetik itxita dagoen hodi bat da, goiko irudian ikusten den bezala.

Erantzun zuzena C da.

20 galdera kontzeptual eta erantzun uhin geldikorrei buruz:

1. Galdera: Zer da uhin geldikor bat?

Erantzuna: Uhin geldikor bat geldirik dagoen uhin-eredua da, nodo eta antinodoekin, kontrako noranzkoan bidaiatzen duten bi uhinen interferentziaren ondorioz sortua.

2. Galdera: Zertan dira desberdinak nodoak eta antinodoak?

Erantzuna: Nodoak zero anplitudeko puntuak dira, non uhina geldirik dagoen, eta antinodoak, berriz, anplitude maximoko puntuak.

3. Galdera: Uhin geldikorrak edozein ingurunetan sor daitezke?

Erantzuna: Uhin geldikorrak uhinen hedapena ahalbidetzen duen edozein ingurunetan sor daitezke, hala nola soketan, aire-zutabeetan eta uretan.

4. Galdera: Nola erlazionatzen da uhin geldikor baten maiztasuna bere harmoniko zenbakiarekin?

Erantzuna: Oinarrizko maiztasuna (lehen harmonikoa) uhin geldikor baten maiztasun baxuena da. Harmoniko altuagoek oinarrizko maiztasunaren multiplo osoak diren maiztasunak dituzte.

5. Galdera: Zerk zehazten du nodoen kokapena uhin geldikor batean?

Erantzuna: Nodoak kontrako noranzkoetan bidaiatzen duten uhinek modu suntsitzailean oztopatzen dutenean sortzen dira, elkar ezeztatuz.

6. Galdera: Nola sortzen dira uhin geldikorrak bi muturretatik finkatutako soka batean?

Erantzuna: Soka batetik behera doan uhin bat mutur finkoan islatzen denean, sarrerako uhinekin interferentzia egiten du, uhin geldikor baten eredua sortuz maiztasunak baldintza jakin batzuetara egokitzen badira.

7. Galdera: Zein da uhin geldikor batean uhin-luzeraren eta ingurunearen luzeraren arteko erlazioa?

Erantzuna: Bi muturretatik finkatutako soka baten kasuan, ingurunearen luzera uhin geldikorraren uhin-luzeraren erdiaren multiplo osoa da.

8. Galdera: Zergatik ez dute uhin geldikorrek energia transferitzen ingurunearen zehar?

Erantzuna: Inguruneko partikula indibidualak oszilatzen diren bitartean, uhin-eredu orokorra geldirik mantentzen da, beraz, ez dago energia-garraio garbirik norabide jakin batean.

9. Galdera: Uhin geldikorrak beha al ditzakezu hodi irekietan?

Erantzuna: Bai, uhin geldikorrak sor daitezke hodi irekietan, baina muga-baldintzak hodi itxietakoak ez dira berdinak, nodoaren eta antinodoaren posizioetan eragina izanik.

10. Galdera: Zer gertatzen zaio uhin geldikorrari soka bateko tentsioa handitzen denean?

Erantzuna: Tentsioa handitzeak uhinaren abiadura handitzen du, eta horrek uhin geldikorraren maiztasuna eta eredua alda ditzake.

11. Galdera: Nola erlazionatzen da erresonantzia uhin geldikorrekin?

Erantzuna: Erresonantzia gertatzen da kanpoko indar edo bibrazio bat sistema baten maiztasun naturalarekin bat datorrenean, uhin geldikor nabarmen bat sortuz.

12. Galdera: Zein da oinarrizko maiztasuna?

Erantzuna: Oinarrizko maiztasuna, edo lehen harmonikoa, sistema batek uhin geldikor bat jasan dezakeen maiztasun baxuena da.

13. Galdera: Nola erlazionatzen dira gaintonuak harmonikoekin?

Erantzuna: Gaintonuak oinarrizko maiztasunaren gainetik dauden maiztasunak dira. Lehenengo gaintonua bigarren harmonikoari dagokio, bigarren gaintonua hirugarren harmonikoari, eta abar.

14. Galdera: Zergatik ez dago desplazamendurik nodoetan?

Erantzuna: Nodoetan, bi uhin interferentzialak 180°-ko desfasean daude, eta horren ondorioz interferentzia suntsitzailea eta desplazamendu zero sortzen dira.

15. Galdera: Uhin geldikorrak polariza daitezke?

Erantzuna: Soka bateko uhin geldikorrak zeharkako uhinak dira eta, beraz, oszilazio-norabidea dute (polarizazioa). Hala ere, airea bezalako ingurune batean, soinu-uhin geldikorrak longitudinalak dira eta ez dute polarizaziorik erakusten.

16. Galdera: Zergatik erabiltzen dute musika-tresnek uhin geldikorren printzipioa?

Erantzuna: Musika tresnek askotan soinua sortzen dute uhin geldikorrak sortuz, harmoniko desberdinek nota musikal desberdinak sortuz.

17. Galdera: Nola erlazionatzen da uhinaren abiadura uhin geldikor baten maiztasunarekin eta uhin-luzerarekin?

Erantzuna: Uhinaren abiadura (v) maiztasunaren (f) eta uhin-luzeraren (λ) biderkadura da: v = fx λ.

18. Galdera: Bi maiztasun ezberdinek uhin geldikorrak sor ditzakete ingurune berean?

Erantzuna: Bai, baldin eta maiztasunak ingurune horretan uhin geldikorren baldintzekin bat badatoz. Maiztasun bakoitzak harmoniko desberdin bat adierazten du.

19. Galdera: Zertan bereizten dira hodi itxietako uhin geldikorrak hodi irekietakoekin alderatuta?

Erantzuna: Hodi itxietan, mutur batek nodo bat du eta beste muturrak antinodo bat. Hodi irekietan, bi muturrek antinodoak dituzte.

20. Galdera: Uhin geldikorrak sor daitezke edozein maiztasunekin ingurune jakin batean?

Erantzuna: Ez, ingurunearen muga-baldintzak betetzen dituzten maiztasun espezifikoek bakarrik sortuko dituzte uhin geldikorrak.

Uhin geldikorrak ulertzea ezinbestekoa da hainbat arlotan, musikatik hasi eta telekomunikazioetaraino, baldintza zehatzetan uhinen oinarrizko portaerak irudikatzen baitituzte.