13 Egzanp Ond Mekanik
1. Diferans faz nan ond transvèsal yo
Gade imaj ond sinisoyidal sa a !
Si longèdonn sinisoid ki anwo a se 80 cm, alò pwen ki gen yon diferans faz ¾ a se...
A. P ak Q
B. P ak R
C. P ak S
D. Q ak S
E. R ak S
Pembahasan
PQ = 3/4 longèdonn
PR = 1 1/2 = 1,5 longèdonn
PS = 2 longèdonn
QS = 1 1/4 = 1,25 longèdonn
RS = 1/2 longèdonn
Repons ki kòrèk la se A.
2. Tiyo ògàn ouvè ak fèmen
Yo bay de tiyo òg, youn ouvè e lòt la fèmen, chak ak menm longè. Si vitès son nan lè a se 340 m/s, alò rapò frekans armonik de tiyo òg ouvè yo ak frekans armonik de tiyo òg fèmen yo se...
Pembahasan
Li konnen:
Longè yon tiyo òg ouvè ak yon tiyo òg fèmen se menm bagay la.
Vitès son nan lè a (v) = 340 m/s
Mande:
Repons: Konparezon frekans f dezyèm overton an (f3 ) nan yon tiyo òg ouvè ak fèmen.
Tiyo ògàn ouvè
Yon tiyo òg ouvè oubyen yon tib ouvè se yon tib ki gen tou de bout yo ouvè jan yo montre nan foto a sou kote a.
Figi ki adwat la se yon graf ond sonò nan yon tiyo òg ouvè, kote ne yo reprezante dansite lè a epi antinòd yo reprezante tansyon lè a.
Anplasman fondamantal (f 1 ) = v / 2L = 340/2L = 170/L
Dezyèm armonik (f 3 ) = 3 f 1 = 3 (170/L) = 510/L
Tiyo ògàn fèmen
Yon tiyo òg fèmen, oubyen yon tib fèmen, se yon tib ki gen yon bout ouvè epi lòt bout la fèmen, jan yo montre nan figi ki anba a. Si tou de bout tib la fèmen, yo pa ka itilize tib la.
Figi ki adwat la se yon graf ond sonò nan yon tiyo òg fèmen, kote ne yo reprezante dansite lè a epi antinòd yo reprezante tansyon lè a.
Anplasman fondamantal (f 1 ) = v / 4L = 340/4L = 85/L
Dezyèm armonik (f 3 ) = 3 f 1 = 3 (85/L) = 255/L
Konparezon dezyèm frekans armonik f ( f3 ) nan tiyo ògàn ouvè ak fèmen
510/L : 255/L
510: 255
2: 1
Yon sous ond son ki gen yon puisans 12,56 W emèt ond nan milye ki antoure a yon fason omojèn. Entansite papòt son an se 10 -12 Wm -2 . Magnitud entansite radyasyon ond lan a yon distans 10 mèt de sous la se...
Pembahasan
Li konnen:
Puisans = 12,56 Watt
Entansite papòt son (I o ) = 10 -12 Wm -2
Distans (r) = 10 mèt
Kesyon: Nivo entansite (TI)
Repons:
Fòmil pou relasyon ki genyen ant puisans (P), entansite (I) ak distans (r):
Nivo entansite (TI):
4. Entansite son an
Yon sistèm oratè emèt 36 π wat puisans akoustik ak yon nivo entansite 80 dB lè yo tande l nan yon distans x soti nan oratè a. (I o = 10 -12 watt.m -2 ). Valè kòrèk x la se...
A. 100 mèt
B. 160 mèt
C. 175 mèt
D. 225 mèt
Lès 300 mèt
Pembahasan
Li konnen ke:
Puisans (P) = 36 π Watt
Nivo entansite (TI) = 80 dB
Distans = x
Limit tande moun (I o ) = 10 -12 W att.m -2
Kesyon: Valè x
Repons:
Fòmil pou relasyon ki genyen ant puisans (P), entansite (I) ak distans (x):
Premyèman, kalkile entansite son an nan distans x:
Entansite son:
Kalkile valè x la:
Repons ki kòrèk la se E.
5. Vag vwayajè
Kesyon nimewo 24 pou Egzamen Nasyonal Fizik SMA/MA 2015/2016 la
Ekwasyon vag k ap deplase a, ki eksprime nan Sistèm Entènasyonal Inite (SI), se y = 0,2 sin (0,2 πx-20πt)
Soti nan deklarasyon sa yo:
(1) Vitès pwopagasyon vag 100 ms -1
(2) Nan x = 0 ak t = 0 devyasyon vag la = 0
(3) Frekans vag 20 Hz
(4) Anplitid vag 2 cm
Kilès ki kòrèk?
A. (1) ak (2)
B. (1) ak (3)
C. (1) ak (4)
D. (2) ak (4)
E. (2) ak (3)
Pembahasan
Twa fòm ekwasyon vag:
y = A sin (ωt – kx) ——> 1
ω = 2π / T ak k = 2π / λ
y = Yon peche (2π/T) t – (2π/λ) x
y = A sin 2π (t/T – x/λ) ——-> 2
y = Yon peche 2π (ft – x/λ) ——-> 2
T = 1/f ak λ = v / f
y = A sin 2π (ft – f(x/v))
y = A sin 2πf (t – x/v) ——-> 3
Ekwasyon vag k ap deplase a nan kesyon ki anwo a se menm jan ak fòm 2 a:
y = 0,2 sin (0,2 πx-20πt)
y = 0,2 sin π (0,2 x-20t)
y = 0,2 sin 2 π (0,1 x-10t)
y = 0,2 sin 2 π (x/10 -10t)
y = A sin 2π (ft – x/λ)
A = anplitid = 0,2 mèt = 0,2 (100 cm) = 20 cm
f = frekans = 10 s -1 = 10 Hertz
λ = longèdonn = 10 mèt
v = vitès pwopagasyon ond = f λ = (10 s -1 )(10 m) = 100 ms -1
Repons ki kòrèk la se A.
6. Efè Doppler
Yon anbilans ap deplase ak yon vitès 72 km/ h pandan l ap sonnen sirèn li ak yon frekans 1500 Hz. Yon motosiklis ap deplase ak yon vitès 20 m/ s nan direksyon opoze anbilans lan. Si vitès son nan lè a se 340 m/ s , alò rapò frekans motosiklis la tande lè l ap pwoche epi lè l ap deplase lwen anbilans lan se...
A. 25:36
B. 36:49
C. 64:81
D. 81:64
E. 100:61
Pembahasan
Règ pou siyen:
v toujou pozitif
v p pozitif si moun k ap koute a pwoche bò sous son an
v p negatif si moun k ap koute a deplase lwen sous son an
v s pozitif si sous son an pa fè fas ak moun k ap koute a.
v s negatif si sous son an ap pwoche bò kote moun k ap koute a
v p = 0 si moun k ap koute a pa pale
v s = 0 si sous son an silansye
Li konnen ke:
Frekans sous son an (f) = 1500 Hz
Vitès moun k ap koute a (v p ) = 20 m/s
Vitès sous son an (v s ) = 72 km/èdtan = 72 (1000 mèt) / 3600 segonn = 72.000/3600 mèt/segonn = 20 m/s
Vitès son an (v) = 340 m/s
Kesyon: Konparezon frekans motosiklis yo tande lè y ap pwoche epi y ap deplase lwen yon anbilans.
Repons:
Fòmil efè Doppler:
Frekans yon motosiklis tande lè l ap pwoche yon anbilans
Toulede nan direksyon opoze, kidonk lè motosiklèt la apwoche anbilans lan, y ap apwoche youn lòt. v p pozitif si moun k ap koute a ap apwoche sous son an epi v s negatif si sous son an ap apwoche moun k ap koute a.
Frekans motosiklis yo tande lè y ap deplase lwen yon anbilans
Toulede nan direksyon opoze, konsa lè motosiklèt la deplase lwen anbilans lan, yo deplase youn lwen lòt. v p negatif si moun k ap koute a deplase lwen sous son an epi v s pozitif si sous son an deplase lwen moun k ap koute a.
Konparezon frekans motosiklis yo tande lè y ap apwoche ak lè y ap deplase lwen yon anbilans.
Repons ki kòrèk la se D.
Entansite son
7. Gade foto sa a!
Si pwen P se yon sous son ki gaye nan tout direksyon, alò rapò entansite son nan pwen S, R, ak Q respektivman se...
A. 16:25:100
B. 16:50:200
C. 32: 50: 100
D. 36: 25: 100
E. 72: 25: 200
Pembahasan
Li konnen ke:
Distans pwen Q a soti nan sous son an (rQ) = 3 mèt
Distans pwen R apati sous son an (r R ) = 6 mèt
Distans pwen S ak sous son an (rS ) = 5 mèt
Entansite son nan pwen Q = I Q
Entansite son nan pwen R = I R
Entansite son nan pwen S = I S
Kesyon: Konparezon entansite son nan pwen S, R, ak Q ( IS : IR : IS Q )
Repons:
Entansite son nan pwen S:
Entansite son nan pwen R:
Entansite son nan pwen S:
Konparezon entansite son nan pwen S, R, ak Q:
Repons ki kòrèk la se D.
8. Ond son yo gaye apati sous yo nan tout direksyon egalman. Pwen A a yon distans P ak sous son an, pwen B a yon distans 2P ak sous son an, epi pwen C a yon distans 4P ak sous son an. Rapò entansite son A, B, ak C resevwa yo se…
A. 16:4:1
B. 4:2:1
C. 4: 1: 16
D. 1: 2: 4
E. 1: 4: 16
Pembahasan
Li konnen ke:
Distans pwen A apati sous son an (r A ) = P
Distans pwen B apati sous son an (rB ) = 2P
Distans pwen C apati sous son an (r C ) = 4P
Entansite son nan pwen A = I A
Entansite son nan pwen B = IB
Entansite son nan pwen C = IC
Kesyon: Konparezon entansite son nan pwen A, B, ak C ( IA : IB : IC )
Repons:
Entansite son nan pwen A:
Entansite son nan pwen B:
Entansite son nan pwen C:
Konparezon entansite son nan pwen A, B, ak C:
Repons ki kòrèk la se A.
9. Efè Doppler
Imaj sa a montre yon machin polis k ap kouri dèyè yon kriminèl ki gen motè:
Yon machin polis, k ap sonnen sirèn li ak yon frekans 9.30 Hz, ap kouri dèyè motosiklèt yon kriminèl k ap kouri ak yon vitès 72 km/h -1 . Machin polis la akselere a 108 km/h -1 pou ratrape kriminèl la. Si vitès son an nan lè a se 340 m/s -1 , alò frekans son sirèn kriminèl la tande sou motosiklèt la se...
A. 850 Hz
B. 900 Hz
C. 960 Hz
D. 1.020 Hz
E. 1.200 Hz
Pembahasan
Règ pou siyen:
v toujou pozitif
v p pozitif si moun k ap koute a pwoche bò sous son an
v p negatif si moun k ap koute a deplase lwen sous son an
v s pozitif si sous son an pa fè fas ak moun k ap koute a.
v s negatif si sous son an ap pwoche bò kote moun k ap koute a
v p = 0 si moun k ap koute a pa pale
v s = 0 si sous son an silansye
Li konnen ke:
Frekans sous son an (f) = 9 30 Hz
Vitès moun k ap koute a (v p ) = 72 km/h -1 = 72 (1000 mèt) / 3600 (segonn) = 72.000/3600 mèt/segonn = 20 m/s = -20 ms -1 (negatif paske kriminèl la ap deplase lwen lapolis la)
Vitès sous son an (v s ) = 108 km/h -1 = 108 (1000 mèt) / 3600 (segonn) = 108.000/3600 mèt/segonn = 30 m/s = -30 ms -1 (negatif paske lapolis ap pwoche bò kriminèl la)
Vitès son an (v) = 340 ms -1
Frekans son moun k ap koute a tande a (f')
Repons:
Fòmil efè Doppler:
Repons ki kòrèk la se C.
Nivo Entansite Son
10. Nan yon sal, 100 elèv ap aprann chante. Si nivo entansite son yon elèv lè l ap chante a se 40 dB (ann sipoze menm bagay la pou chak timoun), alò entansite son ki pwodui nan sal la se… (I o = 10 -12 Wm -2 )
A. 10 -4 Wm -2
B. 10 -5 Wm -2
C. 10 -6 Wm -2
D. 10 -7 Wm -2
E. 10 -8 Wm -2
Pembahasan
Li konnen ke:
Nivo entansite yon elèv (T I ) = 40 dB
Entansite papòt tande moun (I o ) = 10 -12 W/m 2
Kantite elèv (x) = 100
Kesyon: Entansite son 100 elèv yo
Repons:
Entansite son 1 elèv:
Entansite son 100 elèv:
Mwen x = (x)(Mwen)
Mwen x = (100)(10-8 ) = ( 102 )( 10-8 )
I x = 10 -6 W/ m²
Repons ki kòrèk la se C.
11. Entansite son 100 machin idantik se 10-7 Watt.m - 2 . Si I o = 10-12 Watt.m -2 , alò nivo entansite son yon machin se….
A. 70 dB
B. 60 dB
C. 50 dB
D. 40 dB
E. 30 dB
Pembahasan
Li konnen ke:
Entansite son 100 machin (I x ) = 10 -7 Watt.m -2
Entansite papòt tande moun (I o ) = 10 -12 W/m 2
Kantite machin (x) = 100 = 102
Kesyon: Nivo entansite son yon machin (TI)
Repons:
Entansite son 1 machin:
Mwen x = (x)(Mwen)
10 -7 = (10² ) ( I )
Mwen = 10-7 / 102 = ( 10-7 )( 10-2 ) = 10-9
Nivo entansite son yon machin (TI):
Repons ki kòrèk la se E.
12. Pwopriyete jeneral vag yo se jan sa a:
(1) pa ka pwopaje nan yon vid
(2) pwopaje dwat nan diferan medya
(3) fè eksperyans refleksyon
(4) fè eksperyans difraksyon
(5) fè eksperyans entèferans
Apati pwopriyete ond ki anwo yo, sa ki koresponn ak karakteristik ond limyè yo se...
A. (1) ak (2) sèlman
B. (3) ak (4) sèlman
C. (2), (3), ak (4)
D. (3), (4), ak (5)
E. (1), (3), (4), ak (5)
Pembahasan
(1) Ond limyè yo se ond elektwomayetik ki pa bezwen yon mwayen pwopagasyon. Paske yo pa bezwen yon mwayen pwopagasyon, ond elektwomayetik yo ka pwopaje nan yon vid.
(2) Lè ond limyè k ap pwopaje nan yon milye antre nan yon nouvo milye, ond limyè yo fè eksperyans refraksyon tou. Refraksyon limyè se koube direksyon pwopagasyon ond limyè yo. Refraksyon rive akòz diferans nan vitès ond limyè yo nan chak milye diferan.
(3) Apa de refraksyon, ond limyè yo sibi refleksyon tou. Refleksyon limyè pa yon miwa plat se yon egzanp fenomèn refleksyon limyè. Refleksyon limyè pa yon miwa plat pèmèt miwa plat yo sèvi kòm zouti makiyaj.
(4) Se pa sèlman ond elektwomayetik tankou ond limyè ki fè eksperyans difraksyon, men tou ond mekanik tankou ond dlo ak ond son.
(5) Apa de entèferans ond elektwomayetik tankou ond limyè, ond mekanik tankou ond dlo, ond kòd oswa ond son ka sibi tou.
Repons ki kòrèk la se D.
13. Fè atansyon ak pwopriyete vag sa yo!
(1) fè eksperyans difraksyon
(2) fè eksperyans refleksyon
(3) pa ka pwopaje nan yon vid
(4) ka fè eksperyans polarizasyon
(5) deplase dwat lè l ap pase nan de mwayen diferan
Apati pwopriyete ond ki anwo yo ki koresponn ak karakteristik ond son yo se...
A. (1), (2) ak (3)
B. (1), (2) ak (4)
C. (1), (3) ak (4)
D. (2), (3) ak (4)
E. (3), (4) ak (5)
Pembahasan
(1) Se pa sèlman ond elektwomayetik tankou ond limyè ki fè eksperyans difraksyon, men tou ond mekanik tankou ond son.
(2) Ond elektwomayetik tankou ond limyè ak ond mekanik tankou ond son oswa ond dlo sibi refleksyon oswa rebondisman. Yon egzanp evènman refleksyon ond son se yon eko.
(3) Ond son yo se ond mekanik. Ond mekanik yo se ond ki bezwen yon mwayen pwopagasyon pou yo ka pwopaje. Si pa gen okenn mwayen, tankou nan yon vid, ond son yo pa ka pwopaje.
(4) Ond transvèsal tankou ond kòd, ond sifas dlo ak ond elektwomayetik tankou ond limyè yo sibi polarizasyon. Ond son yo se ond longitudinal e pakonsekan yo pa ka sibi polarizasyon.
(5) Lè ond son yo ap pwopaje soti nan yon milye pou ale nan yon lòt milye, yo fè eksperyans refraksyon oubyen yon chanjman nan direksyon pwopagasyon an. Refraksyon rive lè ond lan kòmanse antre nan yon lòt milye.
Repons ki kòrèk la se A.
Sous kesyon an:
Kesyon fizik pou egzamen nasyonal la pou lekòl segondè/lekòl pwofesyonèl
