4 esempi di onde stazionarie e onde stazionarie
1. Una corda è lunga 0,6 metri. Se la tensione della corda viene regolata in modo che la velocità dell'onda sia di 120 m/s, allora la frequenza fondamentale è...
A. 100 Hz
B. 120 Hz
C. 140 Hz
D. 150 Hz
E. 350 Hz
Discussione:
È conosciuto :
Lunghezza del filo (L) = 0,6 metri
Velocità dell'onda (v) = 120 m/s.
Chiesto :
Frequenza fondamentale (f1)?
Jawab :
La formula della frequenza fondamentale (f1onde stazionarie o onde stazionarie in cui entrambe le estremità della corda sono attaccate:
f1 = v / 2L
Frequenza fondamentale (f1Le onde sono:
f1 = 120 / (2)(0,6) = 120 / 1,2 = 100 Hz
La risposta corretta è A.
2. A seguito della riflessione, si forma un'onda stazionaria con equazione: y = 0,4 sin (0,6 π x) cos π(8t) metri. Dall'equazione precedente, la velocità dell'onda riflessa è...
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
Discussione:
È conosciuto :
Chiesto :
Velocità dell'onda riflessa (v)?
Jawab :
La risposta corretta è D.
3. Una corda lunga 3 m è legata a un'estremità e l'altra estremità è collegata a un vibratore. Quando il vibratore viene azionato, sulla corda si forma un'onda stazionaria come mostrato in figura:
La posizione del quinto stomaco dall'estremità legata è…
A. 0,9 m
B. 1,2 m
C. 2,5 m
D. 2,7 m
E. 3,0 m
Discussione
L'estremità della corda collegata al vibratore può muoversi liberamente, mentre l'estremità della corda collegata al palo è legata.
Distanza tra i due nodi più vicini = 3 metri / 5 = 3/5 metri.
Posizione del primo nodo dall'estremità annodata = 3/5 metri
Posizione del secondo nodo dall'estremità legata = 2 (3/5 di metro) = 6/5 di metro
Posizione del secondo nodo dall'estremità legata = 3 (3/5 di metro) = 9/5 di metro
Posizione del secondo nodo dall'estremità legata = 4 (3/5 di metro) = 12/5 di metro
La distanza tra un nodo e il ventre più vicino = 1/2 (3/5 di metro) = 3/10 di metro.
La posizione del 5° stomaco dall'estremità annodata = la distanza del 4° nodo dall'estremità annodata + la distanza tra un nodo e lo stomaco più vicino = 12/5 + 3/10 = 24/10 + 3/10 = 27/10 = 2,7 metri.
La risposta corretta è D.
4. Nell'esperimento di Melde, si è ottenuta un'onda stazionaria come mostrato in figura. Se la lunghezza della corda utilizzata è di 1,5 m, allora la posizione del quarto nodo calcolata dalla sorgente di vibrazione è...
A. 0,40 m
B. 0,54 m
C. 0,96 m
D. 1,02 m
E. 1,10 m
Discussione
Distanza tra i due nodi più vicini = 1,5 metri / 11 = 1,5/11 metri.
Posizione del nodo 1 dalla sorgente di vibrazione = 1,5/11 metri
Posizione del secondo nodo dalla sorgente di vibrazione = 2 (1,5/11 metri) = 3/11 metri
Posizione del secondo nodo dalla sorgente di vibrazione = 3 (1,5/11 metri) = 4,5/11 metri
Posizione del 4° nodo dalla sorgente di vibrazione = 4 (1,5/11 metri) = 6/11 metri = 0,54 metri
La risposta corretta è B.
