3 Vélrænar bylgjur (tíðnitímabil bylgjulengd bylgjuhraði) – vandamál og lausnir
1. Tveir korktappar eru á öldutoppunum . Báðir hreyfast upp og niður yfir yfirborð sjávarins 20 sinnum á 4 sekúndum. Ef fjarlægðin milli korktappanna er 100 cm og á milli þeirra eru tveir lægðir og einn öldutoppur, ákvarðaðu þá öldutíðni og ölduhraða.
Þekkt:
Báðir korktapparnir eru efst í öldunum og á milli korkanna eru tveir lægðir og einn toppur (sjá mynd). Það eru því tvær bylgjulengdir á milli korkanna.
Bylgjulengd (λ) = 100 cm / 2 = 50 cm.
Tíðni (f) = 20/4 = 5 Hertz
Óskað eftir: Tíðni bylgna og bylgjuhraði
Lausn:
Tíðni bylgjunnar (f) = 5 Hertz
Bylgjuhraðinn ( v) = f λ = (5)(50 cm) = 250 cm/s
2. Fjöður (slinky) er titraður til að framleiða langsum bylgjur, þar sem fjarlægðin milli tveggja nálægustu þjöppunarhluta = 40 cm. Ef bylgjuhraðinn er 20 ms -1 , ákvarðaðu bylgjulengdina og bylgjutíðnina.
Þekkt:
Fjarlægðin milli tveggja nálægustu þjöppunarpunkta = fjarlægðin milli tveggja nálægustu útþenslupunkta = fjarlægðin milli tveggja nálægustu dala = 1 bylgjulengd
Bylgjulengd (λ) = 40 cm = 0.4 m
Bylgjulengdin (v) = 20 m/s
Óskað eftir: Bylgjulengd (λ) og tíðni bylgjunnar (f)
Lausn:
Bylgjulengd (λ) = 0.4 m
Tíðni (f) = v / λ = 20 / 0.4 = 50 Hertz
3. Á yfirborði sjávar eru tveir korktappar sem eru allt að 60 cm frá hvor öðrum. Báðir korktapparnir hreyfast upp og niður 20 sinnum á 10 sekúndum. Þegar annar er á öldutoppi er hinn á öldudogi. Á milli korktappanna tveggja er öldutoppur. Ákvarðið bylgjulengdina og ölduhraðann.
Þekkt:
Bylgjulengd (λ) = 60 cm / 1.5 = 40 cm
Tíðni (f) = 20/10 = 2 Hertz
Óskað er eftir: Tímabili og bylgjuhraði.
Lausn:
Tímabil (T) = 1/f = 1/2 = 0.5 sekúndur
Bylgjuhraðinn (v) = f λ = (2)(40) = 80 cm/s
