3. 역학적 파동 (주파수, 주기, 파장, 파동 속도) – 문제 및 해법
1. 두 개의 코르크 마개가 파도 의 마루 위에 있습니다 . 두 코르크 마개는 4초 동안 해수면 위를 20번 위아래로 움직입니다. 두 코르크 마개 사이의 거리가 100cm이고, 두 마개 사이에는 파도의 골이 두 개, 마루가 한 개 있을 때, 파동의 주파수 와 파동의 속도를 구하세요.
알려진 바에 따르면:
두 코르크 마개는 모두 파동의 꼭대기에 있고, 두 코르크 마개 사이에는 2개의 골과 1개의 마루가 있습니다(그림 참조). 따라서 두 코르크 마개 사이에는 두 파장의 길이가 있습니다.
파장(λ) = 100cm / 2 = 50cm.
주파수(f) = 20/4 = 5 헤르츠
파동의 주파수와 파동의 속도를 구합니다.
솔루션 :
파동의 주파수(f) = 5Hz
파동 속도 (v) = f λ = (5)(50 cm) = 250 cm/s
2. 스프링(슬링키)을 진동시켜 종파를 발생시켰는데, 가장 가까운 두 압축 지점 사이의 거리가 40cm입니다. 파동의 속도가 20m/s일 때 , 파장과 파동의 주파수를 구하세요.
알려진 바에 따르면:
가장 가까운 두 압축점 사이의 거리 = 가장 가까운 두 팽창점 사이의 거리 = 가장 가까운 두 골 사이의 거리 = 1 파장
파장(λ) = 40cm = 0.4m
파장(ν) = 20m/s
구하는 값: 파장(λ)과 주파수(f)
솔루션 :
파장(λ) = 0.4m
주파수(f) = v / λ = 20 / 0.4 = 50 헤르츠
3. 해수면 위에 60cm 간격으로 두 개의 코르크 마개가 놓여 있습니다. 두 코르크 마개는 10초 동안 위아래로 20번씩 움직입니다. 한 마개가 파동의 마루에 있을 때 다른 마개는 파동의 골에 있습니다. 두 코르크 마개 사이에는 파동의 마루가 있습니다. 파동의 주기와 파동의 속도를 구하세요.
알려진 바에 따르면:
파장(λ) = 60cm / 1.5 = 40cm
주파수(f) = 20/10 = 2 헤르츠
필요한 정보: 주기와 파동 속도.
솔루션 :
주기(T) = 1/f = 1/2 = 0.5초
파동 속도(v) = f λ = (2)(40) = 80 cm/s
