1. La distanza tra i due avvallamenti delle onde superficiali dell'acqua è di 20 m. Un oggetto galleggia sulla superficie dell'acqua ed è soggetto a un moto vibratorio. Se il tempo impiegato per percorrere un'oscillazione è di 4 secondi, qual è la velocità dell'onda? … m/s
A 20
B. 15
C. 10
D. 5
Conosciuto :
Lunghezza d'onda (λ) = 20 metri
Periodo (T) = 4 secondi
Cercasi: Velocità dell'onda (v)
soluzione:
L'equazione della velocità delle onde:
v = λ / T = 20 metri / 4 secondi = 5 metri / secondo
La risposta corretta è d.
2. Due punti A e B si trovano sulla fune e distano 90 cm l'uno dall'altro. Sulla fune si propagano onde trasversali , in modo che il punto A si trovi sulla cresta dell'onda, il punto B sulla base dell'onda e tra di essi ci siano due creste e due avvallamenti. Se il periodo dell'onda è di 0.3 secondi, allora la propagazione dell'onda è...
A. 10.8 cm/s
B. 18.0 cm/s
C. 120.0 cm/s
D. 200.0 cm/s
Conosciuto :
Distanza AB (l) = 90 cm
Periodo dell'onda (T) = 0.3 secondi
Frequenza dell'onda (f) = 1/0.3 secondi
Il punto A si trova sulla cresta dell'onda e il punto B si trova nel ventre dell'onda.
Tra i punti A e B ci sono due creste e due avvallamenti.
Cercasi: Velocità dell'onda (v = f λ)
soluzione:
In base alla figura, si può concludere che ci sono 2.5 lunghezze d'onda. La distanza di una lunghezza d'onda (λ) = 90 cm / 2.5 = 36 cm
La velocità dell'onda:
v = f λ = (1 / 0.3)(36) = 36 / 0.3 = 120 cm/s.
La risposta corretta è "c.
3. Il grafico seguente mostra lo spostamento di un punto in un mezzo in funzione del tempo quando un'onda lo attraversa.
Se la lunghezza d'onda è di 6 metri, allora la velocità di propagazione dell'onda è...
A. 3 m/s
B. 6 m/s
C. 8 m/s
D. 12 m/s
Conosciuto :
In base al grafico sopra, esistono due lunghezze d'onda.
Distanza di 1 lunghezza d'onda (λ) = 6 metri / 2 = 3 metri
Periodo (T) = 0.5 secondi
Cercasi: Velocità delle onde (v)
soluzione:
v = f λ = λ / T = 3 metri / 0.5 secondi = 6 metri / secondo
La risposta corretta è b.
4. In base alla figura sottostante, il punto che ha una differenza di fase di ¾ con il punto A è ….
A. Punto B
B. Punto C
C. Punto D
D. Punto E
Soluzione
Il punto B presenta una differenza di fase di ¼ λ rispetto al punto A.
Il punto C presenta una differenza di fase di 2/4 λ o 1/2 λ rispetto al punto A.
Il punto D presenta una differenza di fase di 3/4 λ rispetto al punto A.
Il punto F presenta una differenza di fase di 5/4 λ rispetto al punto A.
La risposta corretta è "c.
5. Sulla superficie di uno stagno, ci sono due foglie secche distanti 60 centimetri l'una dall'altra. Entrambe si muovono su e giù come la superficie dell'acqua con una frequenza di 2 Hz. Quando una foglia è sulla cresta, l'altra è nella valle, e tra di esse c'è una cresta e una valle. Determinare la velocità di propagazione dell'onda.
A. 20 cm/s
B. 30 cm/s
C. 80 cm/s
D. 120 cm/s
Conosciuto :
Distanza tra le due foglie = 60 cm
Frequenza (f) = 2 Hz = 2
Ricercato: La velocità dell'onda
soluzione:
Tra le due foglie ci sono 1.5 lunghezze d'onda. La distanza di 1 lunghezza d'onda è (λ) = 60 cm / 1.5 = 40 cm
Velocità dell'onda (v):
v = f λ = (2 Hz)(40 cm) = 80 cm/secondo
La risposta corretta è "c.
6. In base alla figura sottostante, determinare l'ampiezza, il periodo, la frequenza e la velocità dell'onda.
soluzione:
Ampiezza (A) = 4 metri
Periodo (T) = 6 secondi / 3 = 2 secondi
Frequenza (f) = 1 / T = 1 / 2 = 0.5 hertz
Lunghezza d'onda (λ) = 24 metri / 3 = 8 metri
Velocità dell'onda (v) = f λ = (0.5 hertz)(8 metri) = 4 metri/secondo oppure
Velocità dell'onda (v) = λ / T = 8 metri / 2 secondi = 4 metri/secondo
La risposta corretta è d.
7. Su una corda di lunghezza 1.2 m e massa 200 g si sono formate 1.5 onde sinusoidali con frequenza di 50 Hz. Sulla base di questi dati, determinare il periodo dell'onda e la forza di tensione della corda.
A. Periodo = 0.02 secondi e forza di tensione = 6.67 N
B. Periodo = 0.01 secondi e forza di tensione = 6.67 N
C. Periodo = 0.02 secondi e forza di tensione = 266.67 N
D. Periodo = 0.01 secondi e forza di tensione = 266.67 N
Conosciuto :
La lunghezza della corda (l) è pari a 1.2 metri e ci sono 1.5 onde sinusoidali, quindi la distanza di 1 lunghezza d'onda (λ) è pari a 1.2 metri / 1.5 = 0.8 metri.
Massa della corda (m) = 200 grammi = 0.2 kg
Frequenza (f) = 50 Hz
Densità della corda (µ) = m/l = 0.2 kg / 1.2 metri = (1/6) kg/metro
Si cercano: Periodo dell'onda (T) e forza di tensione della fune (T)
soluzione:
Periodo dell'onda:
T = 1 / f = 1 / 50 Hz = 0.02 secondi
La velocità dell'onda sulla corda:
v = f λ = (50 Hz)(0.8 metri) = 40 metri/secondo
La forza di tensione (T):
La risposta corretta è "c.
