Primjer stacionarnih i stojnih valova

4 Primjeri stacionarnih i stojnih valova

1. Žica je dugačka 0,6 metara. Ako se napetost žice podesi tako da brzina vala bude 120 m/s, tada je osnovna frekvencija...
A. 100 Hz
B. 120 Hz
Cca. 140 Hz
D. 150 Hz
E. 350 Hz
Rasprava:

Poznato je :
Duljina žice (L) = 0,6 metara
Brzina vala (v) = 120 m/s.
Pitao :
Osnovna frekvencija (f₁)?
Jawab :
Formula za osnovnu frekvenciju (f₁) stacionarni valovi ili stojni valovi gdje su oba kraja žice pričvršćena:
f₁ = v / 2L
Osnovna frekvencija (f₁) valovi su:
f₁ = 120 / (2)(0,6) = 120 / 1,2 = 100 Hz
Točan odgovor je A.

2. Kao rezultat refleksije, nastaje stacionarni val s jednadžbom: y = 0,4 sin (0,6 π x) cos π(8t) metara. Iz gornje jednadžbe, brzina reflektiranog vala je...
A. 10,0 m/s
B. 11,5 m/s
C. 12,4 m/s
D. 13,2 m/s
I. 14,0 m/s
Rasprava:
Poznato je :
Pitao :
Brzina reflektiranog vala (v) ?
Jawab :

Točan odgovor je D.

3. Konopac duljine 3 m privezan je na jednom kraju, a na drugom spojen na vibrator. Kada vibrator vibrira, na konopcu se formira stojni val kao što je prikazano na slici:

Položaj 5. želuca od vezanog kraja je…

A. 0,9 m

B. 1,2 m

Oko 2,5 m

D. 2,7 m

I. 3,0 m

Rasprava

Kraj užeta spojenog na vibrator može se slobodno pomicati dok je kraj užeta spojen na stup vezan.

Udaljenost između dva najbliža čvora = 3 metra / 5 = 3/5 metara.

Položaj prvog čvora od vezanog kraja = 3/5 metara

Položaj drugog čvora od vezanog kraja = 2 (3/5 metra) = 6/5 metara

Položaj drugog čvora od vezanog kraja = 3 (3/5 metra) = 9/5 metara

Položaj drugog čvora od vezanog kraja = 4 (3/5 metra) = 12/5 metara

Udaljenost između jednog čvora i najbližeg trbuha = 1/2 (3/5 metra) = 3/10 metra.

Položaj 5. želuca od vezanog kraja = udaljenost 4. čvora od vezanog kraja + Udaljenost između jednog čvora i jednog najbližeg trbuha = 12/5 + 3/10 = 24/10 + 3/10 = 27/10 = 2,7 metara.

Točan odgovor je D.

4. U Meldeovom eksperimentu dobiven je stacionarni val kao što je prikazano na slici. Ako je korištena duljina strune 1,5 m, tada je lokacija četvrtog čvora izračunata iz izvora vibracije…

A. 0,40 m

B. 0,54 m

Oko 0,96 m

D. 1,02 m

I. 1,10 m

Rasprava

Udaljenost između dva najbliža čvora = 1,5 metra / 11 = 1,5/11 metara.

Lokacija čvora 1 od izvora vibracija = 1,5/11 metara

Lokacija 2. čvora od izvora vibracija = 2 (1,5/11 metara) = 3/11 metara

Lokacija 3. čvora od izvora vibracija = 3 (1,5/11 metara) = 4,5/11 metara

Lokacija 4. čvora od izvora vibracija = 4 (1,5/11 metara) = 6/11 metara = 0,54 metra

Točan odgovor je B.