განივი და გრძივი ტალღები - პრობლემები და გადაწყვეტილებები

განივი და გრძივი ტალღები - პრობლემები და გადაწყვეტილებები

1. ტალღა 3 მეტრის სიგრძის მავთულზე 0.3 წამის განმავლობაში მოძრაობს. რა არის ტალღის პერიოდი?

ცნობილი:

დროის ინტერვალი (t) = 0.3 წამი

სასურველი: პერიოდი (T)

გამოსავალი:

1 ტალღის სიგრძე = 1 კრესტი + 1 ღარი

პერიოდი = 2 x 0.1 წამი = 0.2 წამი

2. ქვემოთ მოცემული ნახაზის მიხედვით ტალღის სიჩქარეა…

ცნობილი:

1 ტალღის სიგრძეს აქვს 1 წვერი და 1 ღარი. ზემოთ მოცემული სურათის მიხედვით, 1 ტალღის სიგრძე = 2 მეტრი x 4 = 8 მეტრი.

ტალღის პერიოდი (T) = 0.5 x 4 = 2 წამი

სასურველი: ტალღის სიჩქარე (v)

გამოსავალი:

ტალღის სიჩქარე:

v = s / t = λ / T = 8 მეტრი / 2 წამი = 4 მეტრი/წამი

3. A და B წერტილებს შორის მანძილი 30 სმ-ია. რა არის ტალღის სიჩქარე ქვემოთ მოცემული სურათის მიხედვით?

ცნობილი:

A-დან B-მდე ტალღის სიგრძე ¾-ია. თუ A-სა და B-ს შორის მანძილი 30 სმ-ია, მაშინ ტალღის სიგრძის ¼ მანძილი 30 სმ / 3 = 10 სმ-ია. ამრიგად, 1 ტალღის სიგრძე = 4 x 10 სმ = 40 სმ.

ზემოთ მოცემული ფიგურის მიხედვით, ტალღის პერიოდი 4 წამია.

სასურველი: ტალღის სიჩქარე (v)

გამოსავალი:

v = d / t = λ / t

v = ტალღის სიჩქარე, d = მანძილი, λ = ტალღის სიგრძე, t = დროის ინტერვალი

ტალღის სიჩქარე:

v = λ / t = 40 სმ / 4 წამი = 10 სმ / 1 წამი = 10 სმ/წამი

4. თუ A და B წერტილებს შორის მანძილი 250 სმ-ია, მაშინ ტალღის სიჩქარეა…

ცნობილი:

A-სა და B-ს შორის მანძილი = ტალღის სიგრძის 5/4 = 250 სმ.

ტალღის სიგრძის 1/4 = 250 სმ / 5 = 50 სმ

1 ტალღის სიგრძე = 4/4 ტალღის სიგრძე = 4 x 50 სმ = 200 სმ

პერიოდი (T) = 2 წამი

სასურველი: ტალღის სიჩქარე

გამოსავალი:

ტალღის სიჩქარის ფორმულა:

v = d / t = λ / t

v = ტალღის სიჩქარე, d = მანძილი λ = ტალღის სიგრძე, t = დროის ინტერვალი

ტალღის სიჩქარე:

v = 200 სმ / 2 წამი = 100 სმ/წამი

5. ტალღების ამპლიტუდა ნაჩვენებია…-ით.

გამოსავალი:

ტალღის ამპლიტუდაა BB' და DD”.

1. რით განსხვავდება განივი ტალღა გრძივი ტალღისგან ნაწილაკების მოძრაობის თვალსაზრისით?
   • უპასუხეთგანივი ტალღის დროს, გარემოს ნაწილაკები მოძრაობენ ტალღის გავრცელების მიმართულების პერპენდიკულარულად. გრძივი ტალღის დროს ნაწილაკები მოძრაობენ ტალღის გავრცელების მიმართულების პარალელურად.
2. იძლევა განივი და გრძივი ტალღის გავრცელებულ მაგალითს.
   • უპასუხეთგანივი ტალღის გავრცელებული მაგალითია ტალღა სიმზე ან წყლის ტალღები. გრძივი ტალღის გავრცელებული მაგალითია ბგერითი ტალღა ჰაერში.
3. შეუძლიათ თუ არა მყარ სხეულებს როგორც განივი, ასევე გრძივი ტალღების ატანა?
   • უპასუხეთდიახ, მყარ სხეულებს შეუძლიათ როგორც განივი, ასევე გრძივი ტალღების გატარება. თუმცა, სითხეები (აირები და სითხეები), როგორც წესი, მხოლოდ გრძივი ტალღების გატარებას უზრუნველყოფენ.
4. როგორ უკავშირდება შეკუმშვა და გაიშვიათება გრძივ ტალღებს?
   • უპასუხეთგრძივი ტალღების დროს შეკუმშვა ეხება იმ რეგიონს, სადაც გარემოს ნაწილაკები ერთმანეთთან ყველაზე ახლოს არიან, ხოლო გათხელება - იმ რეგიონს, სადაც ნაწილაკები ერთმანეთისგან ყველაზე დაშორებით არიან. ეს რეგიონები შეესაბამება განივი ტალღების ქედებსა და ღარებს.
5. რატომ გვესმის ხმა (გრძივი ტალღა) კუთხეებში, მაგრამ ვერ ვხედავთ სინათლეს (რომელიც განივი ტალღის მსგავსად იქცევა) იმავე გზით?
   • უპასუხეთბგერა შეიძლება უფრო შესამჩნევად დიფრაქცირდეს, ანუ გავრცელდეს დაბრკოლებების გარშემო, ვიდრე სინათლე, ხილულ სინათლესთან შედარებით მისი უფრო გრძელი ტალღის სიგრძის გამო. მიუხედავად იმისა, რომ როგორც ბგერა, ასევე სინათლე ავლენს დიფრაქციას, ხილული სინათლის უფრო მოკლე ტალღის სიგრძე ნიშნავს, რომ მისი დიფრაქციის ეფექტები ნაკლებად გამოხატულია ყოველდღიურ სიტუაციებში.
6. როგორ შევადაროთ ერთსა და იმავე გარემოში განივი და გრძივი ტალღების სიჩქარეები?
   • უპასუხეთერთსა და იმავე გარემოში განივი და გრძივი ტალღების სიჩქარეები შეიძლება განსხვავებული იყოს. მაგალითად, მყარ სხეულებში, გრძივი (P-ტალღა) სიჩქარე, როგორც წესი, უფრო სწრაფია, ვიდრე განივი (S-ტალღა).
7. შეუძლია თუ არა გარემოს ერთდროულად აჩვენოს როგორც განივი, ასევე გრძივი ტალღური მოძრაობა?
   • უპასუხეთდიახ, გარკვეულ დარღვევებს შეუძლიათ გარემოში ერთდროულად წარმოქმნან როგორც განივი, ასევე გრძივი ტალღები. მაგალითად, მიწისძვრები წარმოქმნიან როგორც P-ტალღებს (გრძივი), ასევე S-ტალღებს (განივი), რომლებიც დედამიწაზე ვრცელდება.
8. რომელი ტიპის ტალღა გამოიწვევს უფრო მეტად პოლარიზებულ ეფექტს გავრცელებისას?
   • უპასუხეთგანივი ტალღები შეიძლება პოლარიზებული იყოს. პოლარიზაცია გულისხმობს ვიბრაციების ერთ სიბრტყემდე შეზღუდვას. გრძივი ტალღები, მათი წინ და უკან მოძრაობის გამო, ამ გზით პოლარიზებული არ არის.
9. როგორი ტალღაა ელექტრომაგნიტური ტალღა, მაგალითად, სინათლის ან რადიოტალღების?
   • უპასუხეთელექტრომაგნიტური ტალღები განივი ტალღებია. მათი ელექტრული და მაგნიტური ველები ტალღის გავრცელების მიმართულების პერპენდიკულარულად ირხევა.
10. რატომ არ შეინიშნება S-ტალღების (განივი ტალღის სახეობა) გავლა დედამიწის გარეთა ბირთვში მიწისძვრების დროს?

• უპასუხეთS-ტალღები არ ვრცელდება დედამიწის გარეთა ბირთვში, რადგან ითვლება, რომ ის თხევადია. განივი ტალღებისთვის საჭიროა გარემო, რომელსაც შეუძლია გაუძლოს ძვრის დაძაბულობას, რასაც მყარი სხეულები უძლებენ, მაგრამ სითხეები (თხევადები და აირები) ვერ უძლებენ.