4 Példák állóhullámokra és állóhullámokra
1. Egy húr 0,6 méter hosszú. Ha a húr feszességét úgy állítjuk be, hogy a hullám sebessége 120 m/s legyen, akkor az alapfrekvencia...
A. 100 Hz
B. 120 Hz
C. 140 Hz
D. 150 Hz
E. 350 Hz
Megbeszélés:
Ismert :
A vezeték hossza (L) = 0,6 méter
Hullámsebesség (v) = 120 m/s.
Kérdezte :
Alapfrekvencia (f1)?
Jawab :
Az alapvető frekvenciaképlet (f1) állóhullámok vagy állóhullámok, ahol a húr mindkét vége össze van kötve:
f1 = v / 2L
Alapfrekvencia (f1) hullámok:
f1 = 120 / (2)(0,6) = 120 / 1,2 = 100 Hz
A helyes válasz az A.
2. A visszaverődés eredményeként egy állóhullám keletkezik, amelynek egyenlete a következő: y = 0,4 sin (0,6 π x) cos π(8t) méter. A fenti egyenletből a visszavert hullám sebessége...
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
Megbeszélés:
Ismert :
Kérdezte :
Visszavert hullám sebessége (v) ?
Jawab :
A helyes válasz a D.
3. Egy 3 m hosszú zsinór egyik végét egy vibrátorhoz kötik. Amikor a vibrátor rezeg, állóhullám keletkezik a zsinóron, ahogy az ábrán látható:
Az 5. gyomor helyzete a megkötött végtől…
A. 0,9 m
B. 1,2 m
Kb. 2,5 m
D. 2,7 m
E. 3,0 m
Vita
A vibrátorhoz csatlakoztatott zsinór vége szabadon mozoghat, miközben a rúdhoz csatlakoztatott zsinór vége meg van kötve.
Két legközelebbi csomópont közötti távolság = 3 méter / 5 = 3/5 méter.
Az első csomó helye a megkötött végtől = 3/5 méter
A megkötött végtől számított 2. csomó helye = 2 (3/5 méter) = 6/5 méter
A megkötött végtől számított 3. csomó helye = 3 (3/5 méter) = 9/5 méter
A megkötött végtől számított 4. csomó helye = 4 (3/5 méter) = 12/5 méter
Az egyik csomópont és a legközelebbi has közötti távolság = 1/2 (3/5 méter) = 3/10 méter.
Az 5. has távolsága a megkötött végtől = a 4. csomó távolsága a megkötött végtől + Egy csomó és egy legközelebbi has közötti távolság = 12/5 + 3/10 = 24/10 + 3/10 = 27/10 = 2,7 méter.
A helyes válasz a D.
4. Melde kísérletében egy stacionárius hullámot kaptunk, amint az ábrán látható. Ha a használt húrhossz 1,5 m, akkor a rezgésforrástól számított negyedik csomópont helye…
A. 0,40 m
B. 0,54 m
Kb. 0,96 m
D. 1,02 m
E. 1,10 m
Vita
Két legközelebbi csomópont közötti távolság = 1,5 méter / 11 = 1,5/11 méter.
Az 1. csomópont távolsága a rezgésforrástól = 1,5/11 méter
A rezgésforrástól számított 2. csomópont helye = 2 (1,5/11 méter) = 3/11 méter
A rezgésforrástól számított 3. csomópont helye = 3 (1,5/11 méter) = 4,5/11 méter
A rezgésforrástól számított 4. csomópont helye = 4 (1,5/11 méter) = 6/11 méter = 0,54 méter
A helyes válasz a B.
