3 גלים מכניים (תדירות, אורך גל, מהירות הגל) – בעיות ופתרונות
1. שני פקקים נמצאים על פסגות הגלים . שניהם נעים מעלה ומטה מעל פני הים 20 פעמים ב-4 שניות. אם המרחק בין שני הפקקים הוא 100 ס"מ וביניהם יש שני שפלים ופגז אחד, קבע את תדירות הגל ואת מהירות הגל.
ידוע:
שני הפקקים נמצאים בראשי הגלים, וביניהם ישנן שתי שפליות ושיא אחד (ראו איור). לכן, ישנם שני אורכי גל בין שני הפקקים.
אורך גל (λ) = 100 ס"מ / 2 = 50 ס"מ.
תדירות (f) = 20/4 = 5 הרץ
מבוקש: תדירות הגלים ומהירות הגל
פתרון:
תדירות הגל (f) = 5 הרץ
מהירות הגל ( v) = f λ = (5)(50 ס"מ) = 250 ס"מ/שנייה
2. קפיץ (סלינקי) מנוהל ברטט כדי לייצר גלים אורכיים, כאשר המרחק בין שני גלים דחוסים קרובים ביותר = 40 ס"מ. אם מהירות הגל היא 20 מילישניות -1 , קבע את אורך הגל ואת תדירות הגל.
ידוע:
המרחק בין שתי דחיסות קרובות ביותר = המרחק בין שתי התפשטות קרובות ביותר = המרחק בין שתי שפלות קרובות ביותר = אורך גל אחד
אורך גל (λ) = 40 ס"מ = 0.4 מטר
אורך הגל (v) = 20 מטר/שנייה
מבוקש: אורך גל (λ) ותדירות הגל (f)
פתרון:
אורך גל (λ) = 0.4 מטר
תדירות (f) = v / λ = 20 / 0.4 = 50 הרץ
3. על פני הים, ישנם שני פקקים המופרדים זה מזה במרחק של עד 60 ס"מ. שני הפקקים נעים למעלה ולמטה 20 פעמים ב-10 שניות. כאשר אחד נמצא בפסגת הגל, השני נמצא בשפל הגל. בין שני הפקקים, יש פסגת גל. קבע את מחזור הגל ואת מהירות הגל.
ידוע:
אורך גל (λ) = 60 ס"מ / 1.5 = 40 ס"מ
תדירות (f) = 20/10 = 2 הרץ
מבוקש: מחזור ומהירות הגל.
פתרון:
מחזור (T) = 1/f = 1/2 = 0.5 שניות
מהירות הגל (v) = f λ = (2)(40) = 80 ס"מ/שנייה
