۱. سرعت موج عرضی روی یک طناب ۲۵ متری ۵۰ متر بر ثانیه است. نیروی کشش طناب ۲۰۰ نیوتن است. جرم طناب را تعیین کنید.
الف. ۱۰۰ کیلوگرم
ب. ۱۰ کیلوگرم
C. 0.8،XNUMX کیلوگرم
د. 2.0 کیلوگرم
شناخته شده:
طول طناب (لیتر) = ۲۵ متر
سرعت موج عرضی (v) = 50 متر بر ثانیه
نیروی کششی طناب (T) = 200 نیوتن
مورد نیاز: جرم طناب (متر)
راه حل :
این مسئله را میتوان با استفاده از فرمول فرمول انتشار موج روی طناب حل کرد.
پاسخ صحیح D است.
۲. دو تکه چوب روی سطح دریاچه شناور هستند که فاصله بین آنها ۶ متر است. امواج روی سطح دریاچه منتشر میشوند. وقتی چوب اول سه بار بالا و پایین رفته باشد، چوب دوم فقط یک بار بالا و پایین رفته است. اگر هر ۲ ثانیه هر دو نوع چوب سه بار بالا و پایین بروند، انتشار موج ...
الف. ۱۰ متر بر ثانیه
ب. ۱۲ متر بر ثانیه
ج. ۱۵ متر بر ثانیه
د. 1.5 متر بر ثانیه
شناخته شده:
فاصله بین هر دو چوب (l) = 6 متر
چوب اول سه بار بالا و پایین رفته است؛ چوب دوم فقط یک بار بالا و پایین رفته است.
فرکانس (f) = 3 / 2 = 1.5 هرتز
مورد نظر: سرعت موج (v)
راه حل :
وقتی چوب اول یک بار بالا و پایین میرود، طول موج ۱ به چوب دوم میرسد. وقتی چوب اول دو بار بالا و پایین میرود، طول موج ۲ به چوب دوم میرسد. وقتی چوب اول سه بار بالا و پایین میرود، طول موج ۱ به موقعیت چوب دوم رسیده است، به طوری که همزمان چوب دوم یک بار بالا و پایین میرود.
بنابراین فاصله بین چوب اول و چوب دوم دو طول موج (2 λ) وجود دارد، همانطور که در تصویر کناری نشان داده شده است.
فاصله ۱ طول موج (λ) = ۶/۲ = ۳ متر
سرعت انتشار موج (v):
v = f λ = (1.5 هرتز) (3 متر)
v = 4.5 متر بر ثانیه
گزینه درست الف است.
۳. عواملی که انتشار امواج روی ریسمانها را تسریع میکنند عبارتند از…
(1) سیم را دراز کنید
(2) بزرگنمایی جرم سیم
(3) افزایش کشش سیم
(4) اندازه سیم را بزرگتر کنید. عبارت صحیح این است…
الف. (1)، (2)، (3) و (4)
ب. (1)، (2) و (3)
ج. (3) و (4)
د. فقط (3)
راه حل :
فرمول سرعت انتشار موج روی سیمها:
گزینه درست الف است.
v = سرعت انتشار موج روی ریسمانها
T = نیروی کششی سیمها
μ = چگالی رشته
m = جرم ریسمان
l = طول رشته
۴. روی یک طناب، طول موجی با فرکانس ۵۰ هرتز و طول موج ۲ متر منتشر میشود. دوره و سرعت موج ...
الف. 0.02 ثانیه و 50 میلیثانیه -1
ب. 0.02 ثانیه و 100 میلیثانیه -1
ج. 0.04 ثانیه و 50 میلیثانیه -1
د. 0.5 ثانیه و 100 میلیثانیه -1
شناخته شده:
فرکانس (f) = 50 هرتز
طول موج (λ) = 2 متر
مورد نظر: دوره تناوب (T) و سرعت موج (v)
راه حل :
دوره زمانی:
T = 1/f = 1/50 هرتز = 0.02 ثانیه
سرعت موج:
v = f λ = (50 1/ثانیه)(2 متر) = 100 متر بر ثانیه
پاسخ صحیح ب است.
۵. یک چوب پنبه روی سطح آب به دلیل امواج سطحی آب بالا و پایین میرود. زمان لازم از یک قله تا قله بعدی ۱.۲ ثانیه است. اگر روی سطح آب، فاصله بین دو قله ۱۰ سانتیمتر باشد، سرعت انتشار موج را تعیین کنید.
الف. 12 میلیثانیه -1
ب. ۱۲ سانتیمتر بر ثانیه -۱
ج. ۴ میلیثانیه -۱
د. ۸.۳ سانتیمتر بر ثانیه -۱
شناخته شده:
زمان لازم از اوج تا اوج بعدی = فاصله زمانی برای یک طول موج = دوره تناوب (T) = 1.2 ثانیه.
فاصله بین دو قله = فاصله ۱ طول موج (λ) = ۱۰ سانتیمتر
مورد نظر: سرعت انتشار موج (v)
راه حل :
سرعت انتشار موج:
v = f λ = λ / T = 10 سانتیمتر / 1.2 ثانیه = 8.3 سانتیمتر بر ثانیه = 8.3 سانتیمتر بر ثانیه -1
پاسخ صحیح D است.
