שאלות לדוגמה לגבי גל רוחבי

12 דוגמאות לגלים רוחביים

1. משוואת גל רוחבי המתפשט על מיתר היא y = 3 sin π (120 t – 0,4 x). אם x ו-y הם בס"מ ו-t הוא בשניות, אז אורך הגל הוא ….
1 ס"מ
ב. 2 ס"מ
כ-3 ס"מ
D. 4 ס"מ
5 ס"מ מזרח
דיון:
שלוש צורות פונקציית גל אשר מתפשט בכיוון ציר ה-x החיובי (לימין).
מידע:
A = משרעת או סטייה, T = תדירות, f = מחזור גל, = אורך גל, v = מהירות גל
זה ידוע :
משוואת גל רוחבי
משרעת גל (A) :
א = 3 ס"מ
תדר גל (f) :
t / T = tf = 60 t
f = 60 הרץ
אֹרֶך גַל :
נשאל :
אֹרֶך גַל?
ג'וואב :
אורך גל = 5 ס"מ
התשובה הנכונה היא ה'.

2. גל נודד המתפשט על קצה קבוע של מיתר מתואר בתרשים שלהלן:
אם המרחק AB = 3 מטרים מכוסה בשנייה אחת, אז משוואת הגל הרוחבי שמתפשט ימינה היא...
A. y= 0,4 sin π (3 t – x) m
B. y = 0,4 sin π (3 t + x/2) m
C. y = 0,4 sin π (6t – x/4) m
D. y= 0,8 sin π (4 t – x/3) מ
E. y= 0,8 sin π (4 t + x/3) m
זה ידוע :

נשאל :
משוואת גלים?
ג'וואב :

התשובה הנכונה היא א'.

מהירות התפשטות גלים רוחביים על מיתר

3. מהכמויות הבאות,
(1) כוח מתיחת החבל
(2) מסה ליחידת אורך של חבל
(3) שטח חתך של החבל
(4) צבע החבל
הכמויות שהן הגורמים המשפיעים על מהירות התפשטות הגל על ​​חבל הן...

א. (1) ו-(2)
ב. (1) ו-(4)
ג. (2) ו-(4)
ד. (3) ו-(4)
ה. (1) בלבד

דִיוּן
הנוסחה למהירות התפשטות הגל על ​​חבל:
גורמים המשפיעים על מהירות התפשטות הגל על ​​חבל הם:
1. כוח מתיחת חבל (F)
2. מסה ליחידת אורך של חבל ( )
התשובה הנכונה היא א'.

המשוואה של גל רוחבי נע

4. התמונה למטה מציגה את התפשטות הגלים על מיתר.

אם משך הגל הוא 2 שניות, אז משוואת הגל היא...

א. y = 0,5 sin 2π (t - 0,5x)
B. y = 0,5 sin 2π (t - 0,5x)
C. y = 0,5 sin 2π (t - x)
ד. y = 0,5 sin 2π (0,5t – x/4)
E. y = 0,5 sin 2π (t – x/6)

דִיוּן
ידוע כי:
משרעת (A) = 0,5 מטרים
תקופה (T) = 2 שניות
תדירות (f) = 1/T = ½ = 0,5 הרץ
אורך גל = λ = 4 מטרים
נשאל: משוואת גלים
תשובה:
שלוש צורות של פונקציות/משוואות גל :
y = A sin (ωt – kx) ——> 1
ω = 2π / T ו-k = 2π / λ
y = A sin (2π/T) t – (2π/λ) x
y = A sin 2π (t/T – x/λ) ——-> 2
T = 1/f ו- λ = v / f
y = A sin 2π (ft – f(x/v))
y = A sin 2πf(t – x/v) ——-> 3
משוואת הגל היא לפי התמונה למעלה:
y = A sin (πt – 0,5πx) ——-> 1
y = A sin π (t – 0,5x)
y = A sin 2π (0,5t – x/4) ——-> 2
התשובה הנכונה היא ד'.

5.

חשבו על הגל הרוחבי המתרחש על החבל כפי שמוצג בתמונה למטה! אם הגל נע במהירות של 30 מטר לשנייה, תדירות הגל היא...

א. 150 הרץ
ב. 90 הרץ
ג. 25 הרץ
ד. 10 הרץ

דִיוּן

יש 3 גבעות גל ו-2 עמקי גל, כך שיש 2,5 אורכי גל. לכן אורך גל אחד = 7,5 מטרים / 2,5 = 3 מטרים.
ידוע כי:
אורך גל (למבדה) = 7,5 / 2,5 = 3 מטרים
מהירות התפשטות גלים (v) = 30 מטר/שנייה
נשאל: תדר גל (f)
תשובה:התשובה הנכונה היא ד'.

6.

ילד מזיז חבל כדי ליצור גל כמו זה שמוצג בתמונה. אם הזמן שלוקח לו לנוע מ-P ל-X הוא 10 שניות, אז מהירות הגל היא...

א. 3,0 מטר/שנייה
ב. 1,5 מטר/שנייה
כ-0,5 מטר/שנייה
ד. 0,3 מטר/שנייה

דִיוּן
– ישנן 2 שיא ו-2 שפל, כך שישנן 2 אורכי גל. אם 2 אורכי גל עוברים ב-10 שניות, אז אורך גל אחד עובר ב-5 שניות.
– המרחק בין שני אורכי גל הוא 3 מטרים, לכן המרחק של אורך גל אחד הוא 1,5 מטרים.
ידוע כי:
אורך גל (למבדה) = 3 / 2 = 1,5 מטרים
תקופת גל (T) = 5 שניות
תדר גל (f) = 1/T = 1/5 = 0,2 הרץ
נשאל: מהירות התפשטות גלים (v)
תשובה:
מהירות התפשטות גלים :
התשובה הנכונה היא ד'.

7.
מיתר רועד כדי ליצור גלים כפי שמוצג בתמונה הבאה! באיזו מהירות מתפשט הגל?
א. 0,5 מטר/שנייה
ב. 1 מטר/שנייה
כ-2 מטר/שנייה
ד. 4 מטר/שנייה
דִיוּן
– יש 2 גבעות גלים ועמק גלים אחד, כך שיש 1,5 אורכי גל
– אורך גל אחד = מרחק בין שני פסגות גל סמוכות = מרחק בין שני שפלי גל סמוכים. לכן, אורך גל אחד = 2,0 מטרים
– שיא גל אחד לוקח 0,25 שניות ושפל גל אחד לוקח 0,25 שניות, כך שאורך גל אחד לוקח 0,50 שניות. לכן מחזור הגל = 0,50 שניות.
ידוע כי:
אורך גל (למבדה) = 2,0 מטרים
תקופת גל (T) = 0,50 שניות
תדר גל (f) = 2 הרץ
שאלה: מהירות התפשטות גלים (v)
תשובה:
מהירות התפשטות גלים :
התשובה הנכונה היא ד'.

8. גל רוחבי הוא בעל מחזור של 10 שניות והמרחק בין שתי נקודות רצופות בפאזה הוא 10 ס"מ. מהירות התפשטות הגל היא...
א. 1 ס"מ/שנייה
ב. 2 ס"מ/שנייה
כ-3 ס"מ/שנייה
עומק 4 ס"מ/שנייה
מזרח 5 ס"מ/שנייה
דיון:
זה ידוע :
תקופה (T) = 10 שניות
אורך גל () = 10 ס"מ
נשאל :
מהירות התפשטות גלים (v)?
ג'וואב :
נוסחת מהירות התפשטות גלים :

התשובה הנכונה היא א'.

9. מהירות גל רוחבי על מיתר = 2v והמתח שלו = 3F. אם אורך ומסת המיתר נשארים קבועים, בעוד שהמתח במיתר עולה ל-6F, אזי מהירות הגל על ​​המיתר הופכת ל...
A. 8v
B. 2v
ג. 2√2
D. v
E. ½ v
דיון:
זה ידוע :
מהירות גל רוחבי 1 (v₁) = 2 וולט
מתח חבל 1 (T₁) = 3F
מתח חבל 2 (T₂) = 6F
נשאל :
מהירות גל רוחבי 2 (v₂)
ג'וואב :
הנוסחה למהירות התפשטות גלים רוחביים על חבל :

התשובה הנכונה היא ג'.

10. שני פקקים נמצאים על פסגות גלים מנוגדות. הם נעים מעלה ומטה על פני הים 20 פעמים ב-4 שניות, בעקבות הגלים. אם המרחק בין שני הפקקים הוא 100 ס"מ ויש ביניהם שני עמקים וגבעה אחת, אז תדירות הגל ומהירות הגל הן...

א. 0,2 הרץ ו-200 ס"מ-שנייה^-1
ב. 5,0 הרץ ו-200 ס"מ-שנייה^-1
ג. 0,2 הרץ ו-250 ס"מ.שנייה^-1
D. 2,5 הרץ ו-250 ס"מ-שנייה^-1
מזרח 5,0 הרץ ו-250 ס"מ-שנייה^-1

דִיוּן
זה ידוע :
שני הפקקים נמצאים בפסגות הגלים, וביניהם שני עמקים וגבעה אחת (ראו את התמונה). לכן, ישנם שני אורכי גל בין שני הפקקים.
אורך גל (λ) = 100 ס"מ / 2 = 50 ס"מ.
תדירות (f) = 20/4 = 5 הרץ
נשאל תדירות גלים ומהירות התפשטות גלים
ג'וואב :

תדר גל (f) = 5 הרץ
מהירות התפשטות גלים (v) = f λ = (5)(50 ס"מ) = 250 ס"מ/שנייה
התשובה הנכונה היא ה'.

11. קפיץ (סלינקי) רוטט כך שהוא מייצר גל אורכי במרחק של 40 ס"מ בין שתי הדחיסות הקרובות ביותר. אם מהירות התפשטות הגל היא 20 מילישניות^-1, אז אורך הגל והתדירות של הגל הם...

א. 0,2 מטר ו-100 הרץ
ב. 0,4 מטר ו-50 הרץ
ג. 0,8 מטר ו-25 הרץ
ד. 40 מטר ו-0,50 הרץ
מזרח 80 מטר ו-0,25 הרץ

דִיוּן
זה ידוע :
המרחק בין שתי דחיסות סמוכות או המרחק בין שני עומסים סמוכים או המרחק בין שני פסגות סמוכות או המרחק בין שני עמקים סמוכים = אורך גל אחד.
אורך גל (λ) = 40 ס"מ = 0,4 מטרים
מהירות התפשטות גלים (v) = 20 מטר/שנייה
נשאל אורך גל (λ) ותדירות גל (f)
ג'וואב :
אורך גל (λ) = 0,4 מטרים
תדר גל (f) = v / λ = 20 / 0,4 = 50 הרץ
התשובה הנכונה היא ב'.

12. על פני הים, ישנם שני פקקים המרוחקים זה מזה ב-60 ס"מ. שניהם עולים ויורדים עם גובה פני הים 20 פעמים ב-10 שניות. אם אחד נמצא בשיא הגל, השני נמצא בשפל. בעוד שבין שני הפקקים יש שיא גל, אז תקופת הגל ומהירות הגל הם...
א. 0,5 שניות ו-20 ס"מ לשנייה^-1
ב. 0,5 שניות ו-30 ס"מ לשנייה^-1
ג. 0,5 שניות ו-80 ס"מ לשנייה^-1
עומק 2 ו-120 ס"מ.^-1
2 שניות ו-240 ס"מ שניות מזרח^-1
דִיוּן
זה ידוע :
אורך גל (λ) = 60 ס"מ / 1,5 = 40 ס"מ
תדירות (f) = 20/10 = 2 הרץ
נשאל מחזור גלים ומהירות התפשטות גלים
ג'וואב :
מחזור (T) = 1/f = 1/2 = 0,5 שניות
מהירות גל (v) = f λ = (2)(40) = 80 ס"מ/שנייה
התשובה הנכונה היא ג'.