Formúla þversbylgju Langsbylgja Kyrrstæð bylgja

Dæmi um spurningar og formúlur fyrir þversbylgjur, langsbylgjur og kyrrstæðar bylgjur

Þversbylgjur

1. Fjarlægðin milli tveggja aðliggjandi lægða í vatnsyfirborðsbylgju er 20 m. Hlutur flýtur á vatnsyfirborðinu og upplifir titringshreyfingu. Ef tíminn fyrir einn titring er 4 sekúndur, þá er bylgjuhraðinn ... m/s

1. 20
2. 15
3. 10
4. 5

Umræða
Það er vitað að:
Bylgjulengd (λ) = 20 metrar
Tímabil (T) = 4 sekúndur
Spurði: Bylgjuhraði (v)
Svar:
Formúla fyrir bylgjuhraða:
v = λ / T = 20 metrar / 4 sekúndur = 5 metrar / sekúnda
Rétta svarið er D.

2. Tveir punktar A og B eru á streng og eru 90 cm frá hvor öðrum. Á strengnum, þversbylgjur, þannig að punktur A er á toppi bylgjunnar, punktur B er á botni bylgjunnar, og á milli þeirra tveggja eru tveir toppar og tveir botnar bylgjunnar. Ef bylgjutímabilið er 0,3 sekúndur, þá bylgjuútbreiðsluhraði Það er….

1. 10,8 cm / s
2. 18,0 cm / s
3. 120,0 cm / s
4. 200,0 cm / s

Umræða
Það er vitað að:
Fjarlægð AB (l) = 90 cm
Bylgjutímabil (T) = 0,3 sekúndur
Bylgjutíðni (f) = 1/0,3 sekúndur
Punktur A er á toppi bylgjunnar, punktur B er á botni bylgjunnar
Milli punktanna A og B eru tveir toppar og tveir botnar bylgjunnar.
Spurði: Bylgjuútbreiðsluhraði (v = f λ)
Svar:
Út frá myndinni er niðurstaðan sú að bylgjulengdirnar eru 2,5. Fjarlægðin á einni bylgjulengd (λ) = 90 cm / 2,5 = 36 cm

Hraði bylgjuútbreiðslu:
v = f λ = (1/0,3)(36) = 36/0,3 = 120 cm/s.
Rétta svarið er C.

3. Eftirfarandi graf sýnir tilfærslu punkts í miðli sem fall af tíma þegar bylgja fer í gegnum miðilinn.
Ef bylgjulengdin er 6 metrar, þá er útbreiðsluhraði bylgjunnar ...

1. 3 m / s
2. 6 m / s
3. 8 m / s
4. 12 m / s

Umræða
Það er vitað að:
Það eru tvær bylgjulengdir miðað við grafið hér að ofan.
Fjarlægð 1 bylgjulengdar (λ) = 6 metrar / 2 = 3 metrar.
Tímabil (T) = 0,5 sekúndur
Spurði: Bylgjuhraði (v)
Svar:
v = f λ = λ / T = 3 metrar / 0,5 sekúndur = 6 metrar / sekúnda
Rétta svarið er B.

Langsbylgjur

4. Tvær hljóðgjafar heyrast samtímis í sama miðli og hitastigi. Fyrri hljóðgjafinn hefur tíðnina 640 Hz og sú seinni er með tíðnina 1280 Hz. Rétta fullyrðingin er….

1. Hraði fyrsta hljóðsins er meiri en hraði annars hljóðsins
2. Hraði fyrsta hljóðsins er minni en hraði annars hljóðsins
3. Fyrsti og annar hljóðhraði eru sá sami
4. Langt hljóðbylgjur báðir eru jafn stórir

Umræða
Hraði hljóðsins er háður miðlinum, þannig að ef miðillinn er sá sami, þá verður hraði beggja hljóðanna sá sami. Aftur á móti, ef tíðnin er há, þá verður bylgjulengdin lítil, og á sama hátt, ef tíðnin er lág, þá verður bylgjulengdin stór. Tíðni hljóðanna tveggja er mismunandi, þannig að bylgjulengdir þeirra verða einnig mismunandi.
Rétta svarið er C.

Kyrrstæðar bylgjur (standandi bylgjur)

5. Strengur með báðum endum klemmdum framleiðir grunntón með tíðninni 420 Hz. Tíðni þriggja yfirtóna er….

1. 840 Hz
2. 1260 Hz
3. 1680 Hz
4. 2940 Hz

Umræða
Það er vitað að:
Grunntíðnin (f₁) = 420 Hz
Báðir endar vírsins eru bundnir
Spurði: Tíðni þriggja yfirtóna
Svar:
Tíðni annars yfirtóns (f₂) = 2 f₁ = 2 (420 Hz) = 840 Hz
Tíðni þriðja yfirtónsins (f₃) = 3 f₁ = 3 (420 Hz) = 1260 Hz
Rétta svarið er B.

Hljóðbylgjur

6. Myndin hér að neðan sýnir rafmagnsbjöllu inni í lokuðu rými. Bjöllunni er síðan hringt og loftið losnar úr rýminu. Eftir að loftið hefur verið losað úr rýminu heyrist ekki lengur hljóð bjöllunnar. Byggt á þessu atviki má álykta að hljóðið...

1. gerist ekki í lokuðu rými
2. borið með loftinu sem kemur út úr hettunni
3. getur ekki breiðst út í tómarúmi
4. geta ekki breiðst út í gegnum föst efni

Umræða
Hljóð er bylgja sem ferðast í gegnum föst efni, vökva og lofttegundir. Ef bjöllan er í lofttæmi geta hljóðbylgjur ekki borist frá henni að eyra hlustandans.
Rétta svarið er C.

Heimild spurningar:

Spurningar um eðlisfræði á unglingastigi í framhaldsskóla