4 Esimerkkejä paikallaan pysyvistä aalloista ja seisovista aalloista
1. Kieli on 0,6 metriä pitkä. Jos kielen kireyttä säädetään siten, että aallonnopeus on 120 m/s, niin perustaajuus on...
A. 100 Hz
B. 120 Hz
C. 140 Hz
150 Hz
E. 350 Hz
Keskustelu:
Se tiedetään :
Johdon pituus (L) = 0,6 metriä
Aallonnopeus (v) = 120 m/s.
Kysytty :
Perustaajuus (f1)?
Jawab :
Perustaajuuden kaava (f1) paikallaan pysyvät aallot tai seisovat aallot, joissa langan molemmat päät ovat kiinni:
f1 = v / 2L
Perustaajuus (f1) aallot ovat:
f1 = 120 / (2)(0,6) = 120 / 1,2 = 100 Hz
Oikea vastaus on A.
2. Heijastumisen seurauksena muodostuu stationäärinen aalto, jonka yhtälö on: y = 0,4 sin (0,6 π x) cos π(8t) metriä. Yllä olevasta yhtälöstä heijastuneen aallon nopeus on...
A. 10,0 m/s
B. 11,5 m/s
C. 12,4 m/s
D. 13,2 m/s
E. 14,0 m/s
Keskustelu:
Se tiedetään :
Kysytty :
Heijastuneen aallon nopeus (v)?
Jawab :
Oikea vastaus on D.
3. 3 metriä pitkä naru on sidottu toisesta päästä ja toinen pää on kytketty täryttimeen. Kun tärytintä tärytetään, naruun muodostuu paikallaan pysyvä aalto, kuten kuvassa näkyy:
Viidennen vatsan sijainti sidotusta päästä katsottuna on…
A. 0,9 m
B. 1,2 metriä
Noin 2,5 metriä
D. 2,7 m
3,0 m itä
Keskustelu
Täryttimeen kiinnitetyn langan pää voi liikkua vapaasti, kun tankoon kiinnitetty langan pää on sidottu.
Kahden lähimmän solmun välinen etäisyys = 3 metriä / 5 = 3/5 metriä.
Ensimmäisen solmun sijainti sidotusta päästä = 3/5 metriä
Toisen solmun sijainti sidotusta päästä = 2 (3/5 metriä) = 6/5 metriä
Toisen solmun sijainti sidotusta päästä = 3 (3/5 metriä) = 9/5 metriä
Toisen solmun sijainti sidotusta päästä = 4 (3/5 metriä) = 12/5 metriä
Yhden solmun ja lähimmän vatsan välinen etäisyys = 1/2 (3/5 metriä) = 3/10 metriä.
Viidennen vatsan sijainti sidotusta päästä = neljännen solmun etäisyys sidotusta päästä + Ensimmäisen solmun ja lähimmän vatsan välinen etäisyys = 12/5 + 3/10 = 24/10 + 3/10 = 27/10 = 2,7 metriä.
Oikea vastaus on D.
4. Melden kokeessa saatiin kuvan mukainen stationäärinen aalto. Jos käytetyn jänteen pituus on 1,5 m, niin neljännen solmun sijainti laskettuna värähtelylähteestä on...
A. 0,40 m
B. 0,54 metriä
Noin 0,96 metriä
D. 1,02 m
1,10 m itä
Keskustelu
Kahden lähimmän solmun välinen etäisyys = 1,5 metriä / 11 = 1,5/11 metriä.
Solmun 1 sijainti tärinälähteestä = 1,5/11 metriä
Tärinälähteestä toisen solmun sijainti = 2 (1,5/11 metriä) = 3/11 metriä
Tärinälähteestä toisen solmun sijainti = 3 (1,5/11 metriä) = 4,5/11 metriä
Tärinälähteestä neljännen solmun sijainti = 4 (1,5/11 metriä) = 6/11 metriä = 0,54 metriä
Oikea vastaus on B.
