1. המרחק בין שני שפלי גלי פני המים הוא 20 מטר. עצם צף על פני המים וחווה את תנועת הרטט. אם הזמן שלוקח לו תנודה אחת לעבור הוא 4 שניות, אז מהירות הגל היא ... מטר/שנייה.
A. 20
B. 15
ג. 10
ד. 5
ידוע:
אורך גל (λ) = 20 מטרים
פרק זמן (T) = 4 שניות
מבוקש: מהירות גל (v)
פתרון:
משוואת מהירות הגלים:
v = λ / T = 20 מטר / 4 שניות = 5 מטר / שנייה
התשובה הנכונה היא ד.
2. שתי נקודות A ו-B נמצאות על החבל ונמצאות במרחק של 90 ס"מ זו מזו. על החבל מתפשטים הגלים הרוחביים , כך שנקודה A נמצאת בראש הגל, נקודה B בתחתית הגל, וביניהם יש שתי שיאים ושתי שפלים. אם מחזור הגל הוא 0.3 שניות, אז התפשטות הגל היא...
א. 10.8 ס"מ/שנייה
ב. 18.0 ס"מ/שנייה
כ-120.0 ס"מ/שנייה
עומק 200.0 ס"מ/שנייה
ידוע:
מרחק AB (l) = 90 ס"מ
תקופת גל (T) = 0.3 שניות
תדירות הגל (f) = 1/0.3 שניות
נקודה A נמצאת בשיא הגל ונקודה B נמצאת בשפל הגל.
בין נקודות A ל-B, יש שתי פסגות ושתי שפלות.
מבוקש: מהירות הגל (v = f λ)
פתרון:
בהתבסס על האיור, ניתן להסיק שיש 2.5 אורכי גל. מרחק אורך הגל (λ) = 90 ס"מ / 2.5 = 36 ס"מ
מהירות הגל:
v = f λ = (1 / 0.3)(36) = 36 / 0.3 = 120 ס"מ/שניה.
התשובה הנכונה היא C.
3. הגרף הבא מציג את התזוזה של נקודה בתווך אחד כפונקציה של הזמן כאשר גל עובר דרך התווך.
אם אורך הגל הוא 6 מטרים, אז מהירות התפשטות הגל היא...
א. 3 מטר/שנייה
ב. 6 מטר/שנייה
כ-8 מטר/שנייה
ד. 12 מטר/שנייה
ידוע:
ישנם שני אורכי גל המבוססים על הגרף למעלה.
מרחק של אורך גל אחד (λ) = 6 מטרים / 2 = 3 מטרים
פרק זמן (T) = 0.5 שניות
מבוקש: מהירות גלים (v)
פתרון:
v = f λ = λ / T = 3 מטרים / 0.5 שניות = 6 מטרים / שנייה
התשובה הנכונה היא ב'.
4. בהתבסס על האיור למטה, הנקודה שיש לה הפרש פאזה ¾ עם נקודה A היא ….
א. נקודה ב
ב. נקודה ג
ג. נקודה ד
ד. נקודה ה
פתרון
לנקודה B יש הפרש פאזה של ¼ λ עם נקודה A
לנקודה C יש הפרש פאזה של 2/4 λ או 1/2 λ עם נקודה A
לנקודה D יש הפרש פאזה של 3/4 λ עם נקודה A
לנקודה F יש הפרש פאזה של 5/4 λ עם נקודה A.
התשובה הנכונה היא C.
5. על פני הבריכה, ישנם שני עלים יבשים במרחק של 60 סנטימטרים זה מזה. שניהם נעים למעלה ולמטה כמו פני המים בתדר של 2 הרץ. כאשר עלה אחד נמצא בפסגה, העלים האחרים נמצאים בשקע, וביניהם, יש פסגה אחת ושפלה אחת. קבע את מהירות התפשטות הגל של הגל.
א. 20 ס"מ/שנייה
ב. 30 ס"מ/שנייה
כ-80 ס"מ/שנייה
עומק 120 ס"מ/שנייה
ידוע:
מרחק בין שני העלים = 60 ס"מ
תדר (f) = 2 הרץ = 2
מבוקש: מהירות הגל
פתרון:
בין שני העלים, ישנם 1.5 אורכי גל. המרחק של אורך גל אחד הוא (λ) = 60 ס"מ / 1.5 = 40 ס"מ
מהירות הגל (v):
v = f λ = (2 הרץ)(40 ס"מ) = 80 ס"מ/שנייה
התשובה הנכונה היא C.
6. בהתבסס על האיור למטה, קבע את האמפליטודה, המחזור, התדירות והמהירות של הגל.
פתרון:
משרעת (A) = 4 מטרים
פרק זמן (T) = 6 שניות / 3 = 2 שניות
תדירות (f) = 1 / T = 1 / 2 = 0.5 הרץ
אורך גל (λ) = 24 מטרים / 3 = 8 מטרים
מהירות הגל (v) = f λ = (0.5 הרץ)(8 מטרים) = 4 מטרים/שנייה או
מהירות הגל (v) = λ / T = 8 מטרים / 2 שניות = 4 מטרים/שנייה
התשובה הנכונה היא ד.
7. על חוט באורך 1.2 מטר ובמשקל 200 גרם נוצרו גלים סינוסואידליים של 1.5 בתדר של 50 הרץ. בהתבסס על נתונים אלה, קבע את מחזור הגל ואת כוח המתיחה של החבל.
א. מחזור = 0.02 שניות וכוח מתיחה = 6.67 ניוטון
ב. מחזור = 0.01 שניות וכוח מתיחה = 6.67 ניוטון
ג. מחזור = 0.02 שניות וכוח מתיחה = 266.67 ניוטון
ד. מחזור = 0.01 שניות וכוח מתיחה = 266.67 ניוטון
ידוע:
אורך החבל (l) = 1.2 מטרים ויש 1.5 גלים סינוסואידליים כך שמרחק של אורך גל אחד (λ) = 1.2 מטרים / 1.5 = 0.8 מטרים
מסת החבל (מ') = 200 גרם = 0.2 ק"ג
תדר (f) = 50 הרץ
צפיפות החבל (µ) = m/l = 0.2 ק"ג / 1.2 מטר = (1/6) ק"ג/מטר
מבוקש: מחזור הגל (T) וכוח המתיחה של החבל (T)
פתרון:
תקופת הגל:
T = 1 / f = 1 / 50 הרץ = 0.02 שניות
מהירות הגל על חבל:
v = f λ = (50 הרץ)(0.8 מטרים) = 40 מטרים/שנייה
כוח המתיחה (T):
התשובה הנכונה היא C.
