13 primjera problema s valovima
1. Pogledajte sljedeću sliku!
Ako je vrijeme koje val prolazi kao na slici 0,3 sekunde, tada je period vala...
A. 0,2 s
B. 0,9 s
C. 2,0 s
D. 5,0 s
Rasprava
Poznato je da:
Vrijeme putovanja (t) = 0,3 sekunde
Pitanje: Period vala (T)
Odgovor:
Postoje 3 brda i doline valova tako da je vrijeme putovanja za 1 brdo ili 1 dolinu valova 0,3 / 3 = 0,1 sekunda
1 valna duljina ima 1 vrh vala i 1 dolinu vala. Dakle, vrijeme putovanja 1 valne duljine = period vala = 2 x 0,1 sekunda = 0,2 sekunde.
Točan odgovor je A.
2. Pogledajte sljedeću sliku transverzalnog vala!
Brzina širenja transverzalnog vala iznad je...
A. 2 m/s
B. 4 m/s
C. 6 m/s
D. 8 m/s
Rasprava
Poznato je da:
1 valna duljina ima 1 valno brdo i 1 valnu dolinu. Na temelju gornje slike, 1 valna duljina ( λ) je 2 metra x 4 = 8 metara.
Vremenski interval potreban za prijeđenu valnu duljinu od 1 = valni period (T) = 0,5 x 4 = 2 sekunde
Pitanje: Brzina širenja transverzalnog vala (v)
Odgovor:
Brzina širenja transverzalnog vala:
v = s / t = λ / T = 8 metara / 2 sekunde = 4 metra/sekundi
Točan odgovor je B.
3. Sljedeći graf prikazuje uzorak strune u trenutku kada kroz nju prolazi transverzalni val. Ako su položaji A i B udaljeni 30 cm, tada je brzina vala…..
A. 20 cm/s
B. 15 cm/s
C. 10 cm/s
D. 7,5 cm/s
Rasprava
Poznato je da:
Jedna valna duljina ima jedno valno brdo i jedno valno dno. Od A do B postoje 3/4 valne duljine. Ako je udaljenost između A i B 30 cm, tada je udaljenost od 1/4 valne duljine 30 cm/3 = 10 cm. Dakle, 1 valna duljina ( λ) = 4 x 10 cm = 40 cm.
Na temelju gornje slike, vremenski interval (t) za putovanje jedne valne duljine je 4 sekunde.
Pitanje: Brzina širenja valova (v)
Odgovor:
Brza formula za usporavanje:
v = s / t = λ / t
Informacije:
v = brzina širenja, s = udaljenost, λ = valna duljina, t = vrijeme
Dakle, brzina širenja valova je:
v = λ / t = 40 cm / 4 sekunde = 10 cm / 1 sekunda = 10 cm/sekunda
Točan odgovor je C.
4. Promatrajte graf odstupanja vala u odnosu na vrijeme na sljedećoj slici! Ako je udaljenost AB = 250 cm, tada je brzina širenja vala…
A. 100 cm/s
B. 125 cm/s
C. 400 cm/s
D. 500 cm/s
Rasprava
Poznato je da:
Udaljenost AB = 5/4 valna duljina = 250 cm.
1/4 valne duljine = 250 cm / 5 = 50 cm
1 valna duljina = 4/4 valna duljina = 4 x 50 cm = 200 cm
Vremenski interval potreban za prijeđenu valnu duljinu od 1 = 2 sekunde
Pitanje: Brzina širenja valova
Odgovor:
Formula za brzinu širenja valova:
v = s / t = λ / t
Opis: v = brzina širenja vala, s = udaljenost, λ = valna duljina, t = vremenski interval
Brzina širenja valova:
v = 200 cm / 2 sekunde = 100 cm/sekunda
Točan odgovor je A.
5. Pogledajte sliku! Amplituda vala je prikazana s...
A. AC i CE
B. AB' i D'E
C. BB' i DD'
D. B'C i CD'
Rasprava
Amplituda valova je BB' i DD”.
Točan odgovor je C.
6. Valovi koji se sastoje od kompresije i ekspanzije nazivaju se valovima...
A. transverzalni
B. elektromagnetski
C. uzdužni
D. mehanika
Rasprava
Na temelju medija širenja, valovi se dijele na dvije vrste: mehaničke valove i elektromagnetske valove . Mehaničkim valovima je potreban medij za putovanje s jednog mjesta na drugo, dok se elektromagnetski valovi mogu širiti bez medija.
Mehanički valovi su dvije vrste: transverzalni valovi i longitudinalni valovi . Transverzalni valovi su valovi u kojima je smjer vibracije medija okomit na smjer širenja vala. Transverzalni valovi imaju vrhove i doline. Primjeri transverzalnih valova su oceanski valovi i strunasti valovi.
Uzdužni valovi su valovi kod kojih se smjer vibracija medija podudara sa smjerom širenja vala. Uzdužni valovi pokazuju kompresiju i kompresiju. Primjer uzdužnog vala je zvučni val.
Točan odgovor je C.
7. Visina tona žice se povećava ako...
A. Duljina žice se povećava, a površina poprečnog presjeka žice se smanjuje
B. Napetost i duljina strune se smanjuju.
C. Povećava se napetost i površina poprečnog presjeka žice
D. duljina žice se smanjuje, a napetost žice se povećava
Rasprava
Formula za brzinu širenja valova po užetu:
Informacije:
v = brzina širenja vala na užetu, F = sila napetosti na užetu, μ = gustoća mase užeta = masa / jedinica duljine užeta ( μ = m/L)
Žice na većini glazbenih instrumenata, poput gitara i violina, imaju oba kraja vezana zajedno. Žice mogu proizvoditi zvukove različite visine zbog stojnih valova koje stvaraju.
Formula koja opisuje odnos između duljine žice (L), valne duljine ( λ ) ili frekvencije zvuka (f) koji proizvodi žica čija su dva kraja vezana je:
Na temelju jednadžbi 1 i 2 zaključuje se da je frekvencija ili visina tona žice veća ako:
1. Duljina niza se smanjuje (L postaje manji) —-> Jednadžba 1
2. Sila napetosti žice se povećava (F postaje veći) —-> Jednadžba 2
Točan odgovor je D.
8. Pogledajte sljedeću sliku vala! Valna duljina je...
A. 6 cm
B. 8 cm
Oko 10 cm
D. 15 cm
Rasprava
Postoje 2,5 valne duljine (tri brda i dvije doline) koje imaju duljinu od 15 cm, stoga je duljina 1 valne duljine 15 cm / 2,5 = 6 cm.
Točan odgovor je A.
9. Donja slika prikazuje broj transverzalnih valova čak….
A. 1,5
B. 2,0
C. 2,5
D. 3,0
Rasprava
Poprečni val ima jedno brdo i jedno valno dno. Na temelju gornje slike, postoje 2,5 poprečnih valova.
Točan odgovor je C.
10. Pogledajte sljedeću sliku! Jedna valna duljina je...
A. a – g
B. a – d
C. c – g
D. c – f
Rasprava
Jedna valna duljina ima jedno valno brdo i jednu valnu dolinu.
Jedna valna duljina = ae = bf = cg
Točan odgovor je C.
11. Jedan val je…
A. A – B – C – D
B. A – B – C
C. A – C – D
D. A – B – C – D – A
Rasprava
Jedan val ili jedna valna duljina ima jedno brdo i jedno dno. Na temelju gornje slike, jedna valna duljina je ABC i BCD.
Točan odgovor je B.
12. Tanko uže je spojeno s debljim užetom, a zatim privezano za čvrsti zid, kao što je prikazano na slici. Ako se jedan kraj tankog užeta poremeti, val će se širiti udesno. U trenutku A…
A. Neki valovi se propuštaju, a neki se reflektiraju s istom fazom kao i dolazni val.
B. Svi valovi se prenose prema B
C. Neki valovi se prenose, a neki se reflektiraju
D. Svi valovi se reflektiraju
E. Reflektirane i propuštene valne duljine su iste
Rasprava
Točan odgovor je A.
13. Osoba glasno viče između dvije visoke litice. Nekoliko trenutaka kasnije osoba čuje dva odjeka, jedan nakon 3 sekunde, a drugi nakon 4 sekunde vike. Brzina zvuka u zraku u tom trenutku je 340 m/s.
Udaljenost između dvije litice je…
A. 170 m
B. 510 m
Oko 1.190 m
D. 1.700 m
Rasprava
Poznato je da:
Brzina zvuka u zraku (v) = 340 m/s
Vrijeme 1 (t1 ) = 3 sekunde / 2 = 1,5 sekunde
Vrijeme 2 (t2 ) = 4 sekunde / 2 = 2 sekunde
Ukupno vrijeme (t) = 1,5 sekundi + 2 sekunde = 3,5 sekundi
Traži se: Udaljenost između dvije litice
Odgovor:
v = s/t
s = vt = (340 m/s)(3,5 s) = 1.190 metara
Točan odgovor je C.
Izvor pitanja:
Pitanja za nacionalni ispit iz prirodoslovlja za osnovnu školu/islamsku osnovnu školu
Pitanja iz fizike za SBMPTN
