Механикалык толкундардын 13 мисалы
1. Туурасынан кеткен толкундардын фаза айырмасы
Төмөнкү синусоидалдык толкун сүрөтүн караңыз!
Эгерде жогорудагы синусоиданын толкун узундугу 80 см болсо, анда фаза айырмасы ¾ болгон чекит...
A. P менен Q
B. P R менен
C. P менен S
D. Q менен S
E. R менен S
Талкуу
PQ = 3/4 толкун узундугу
PR = 1 1/2 = 1,5 толкун узундуктары
PS = 2 толкун узундугу
QS = 1 1/4 = 1,25 толкун узундуктары
RS = 1/2 толкун узундугу
Туура жооп - А.
2. Ачык жана жабык орган түтүкчөлөрү
Эки орган түтүгү каралган, бири ачык, экинчиси жабык, ар биринин узундугу бирдей. Эгерде абадагы үндүн ылдамдыгы 340 м/с болсо, анда эки ачык орган түтүгүнүн обертон жыштыктарынын эки жабык орган түтүгүнүн обертон жыштыктарына болгон катышы...
Талкуу
Ал белгилүү:
Ачык жана жабык орган түтүкчөлөрүнүн узундугу бирдей.
Абадагы үндүн ылдамдыгы (v) = 340 м/с
Суроо берилди:
Жооп: Ачык жана жабык орган түтүгүнүн экинчи обертонунун (f3 ) f жыштыгын салыштыруу
Ачык орган түтүгү
Ачык орган түтүгү же ачык түтүк – бул капталдагы сүрөттө көрсөтүлгөндөй эки учу тең ачык болгон түтүк.
Оң жактагы сүрөттө ачык орган түтүгүндөгү үн толкундарынын графиги көрсөтүлгөн, мында түйүндөр абанын тыгыздыгын, ал эми антитүйүндөр абанын чыңалышын билдирет.
Негизги бийиктик (f 1 ) = v / 2L = 340/2L = 170/L
Экинчи обертон (f 3 ) = 3 f 1 = 3 (170/л) = 510/л
Жабык орган түтүгү
Жабык орган түтүгү же жабык түтүк – бул төмөндөгү сүрөттө көрсөтүлгөндөй, бир учу ачык, экинчи учу жабык түтүк. Эгерде түтүктүн эки учу тең жабык болсо, түтүктү колдонууга болбойт.
Оң жактагы сүрөттө жабык орган түтүгүндөгү үн толкундарынын графиги көрсөтүлгөн, мында түйүндөр абанын тыгыздыгын, ал эми антитүйүндөр абанын чыңалышын билдирет.
Негизги бийиктик (f 1 ) = v / 4L = 340/4L = 85/L
Экинчи обертон (f 3 ) = 3 f 1 = 3 (85/л) = 255/л
Ачык жана жабык орган түтүкчөлөрүнүн экинчи обертон жыштыгын f ( f3 ) салыштыруу
510/л: 255/л
510: 255
2: 1
3. Үн толкунунун интенсивдүүлүгүнүн деңгээли
Кубаттуулугу 12,56 Вт болгон үн толкун булагы айланадагы чөйрөгө толкундарды бир тектүү түрдө чыгарат. Үндүн босоголук интенсивдүүлүгү 10 -12 Втм -2 . Булактан 10 метр аралыктагы толкундун нурлануу интенсивдүүлүгүнүн чоңдугу...
Талкуу
Ал белгилүү:
Кубаттуулугу = 12,56 Ватт
Үндүн интенсивдүүлүгүнүн босогосу (Io ) = 10 -12 Втм -2
Аралык (r) = 10 метр
Суроо берилди: Интенсивдүүлүк деңгээли (TI)
Жооп:
Кубаттуулук (P), интенсивдүүлүк (I) жана аралыктын (r) ортосундагы байланыштын формуласы:
Интенсивдүүлүк деңгээли (ТИ):
4. Үндүн интенсивдүүлүгү
Динамик системасы динамиктен x аралыкта угулганда 36 π ватт акустикалык кубаттуулукту жана 80 дБ интенсивдүүлүк деңгээлин чыгарат. (I o = 10 -12 ватт.м -2 ). xтин туура мааниси…
A. 100 м
B. 160 м
C. 175 м
D. 225 м
E. 300 м
Талкуу
Белгилүү болгондой:
Кубаттуулук (P) = 36 π Ватт
Интенсивдүүлүк деңгээли (TI) = 80 дБ
Аралык = x
Адамдын угуу чеги (Io ) = 10 -12 Вт атт.м -2
Суроо берилди: xтин мааниси
Жооп:
Кубаттуулук (P), интенсивдүүлүк (I) жана аралыктын (x) ортосундагы байланыштын формуласы:
Алгач x аралыктагы үндүн интенсивдүүлүгүн эсептегиле:
Үндүн интенсивдүүлүгү:
xтин маанисин эсептегиле:
Туура жооп - Е.
5. Саякат толкуну
2015/2016 SMA/MA физика боюнча улуттук экзамендин №24 суроосу
Эл аралык бирдиктер системасында (SI) туюнтулган саякат толкунунун теңдемеси y = 0,2 sin (0,2 πx-20πt) болуп саналат.
Төмөнкү билдирүүлөрдөн:
(1) Толкундун таралуу ылдамдыгы 100 мс -1
(2) x = 0 жана t = 0 болгондо толкундун четтөөсү = 0
(3) Толкун жыштыгы 20 Гц
(4) Толкундун амплитудасы 2 см
Кайсынысы туура?
A. (1) жана (2)
B. (1) жана (3)
C. (1) жана (4)
D. (2) жана (4)
E. (2) жана (3)
Талкуу
Толкун теңдемелеринин үч түрү:
y = A sin (ωt – kx) ——> 1
ω = 2π / T жана k = 2π / λ
y = A sin (2π/T) t – (2π/λ) x
y = A sin 2π (t/T – x/λ) ——-> 2
y = A sin 2π (ft – x/λ) ——-> 2
T = 1/f жана λ = v / f
y = A sin 2π (ft – f(x/v))
y = A sin 2πf (t – x/v) ——-> 3
Жогорудагы суроодогу саякат толкунунун теңдемеси 2-форма менен бирдей:
y = 0,2 sin (0,2 πx-20πt)
y = 0,2 sin π (0,2 x-20t)
y = 0,2 sin 2 π (0,1 x-10t)
y = 0,2 sin 2 π (x/10 -10t)
y = A sin 2π (ft – x/λ)
A = амплитуда = 0,2 метр = 0,2 (100 см) = 20 см
f = жыштык = 10 с -1 = 10 Герц
λ = толкун узундугу = 10 метр
v = толкундун таралуу ылдамдыгы = f λ = (10 с -1 )(10 м) = 100 мс -1
Туура жооп - А.
6. Допплер эффектиси
Тез жардам унаасы 1500 Гц жыштыктагы сиренасын чыгарып, саатына 72 км ылдамдык менен бара жатат . Мотоциклчи тез жардам унаасына карама-каршы багытта 20 м/ с ылдамдык менен бара жатат . Эгерде абадагы үндүн ылдамдыгы 340 м/ с болсо , анда мотоциклчи тез жардам унаасына жакындаганда жана андан алыстаганда уккан жыштыктардын катышы...
A. 25 : 36
B. 36: 49
C. 64: 81
D. 81: 64
E. 100: 61
Талкуу
Белги коюу эрежелери:
v ар дайым оң мааниге ээ
Эгерде угуучу үн булагына жакындаса, v p оң болот
Эгерде угуучу үн булагынан алыстаса, v p терс мааниге ээ
Эгерде үн булагы угуучудан тескери караса, v оң болот
Эгерде үн булагы угуучуга жакындап келсе, v s терс мааниге ээ
эгер угуучу унчукпаса, v p = 0
эгер үн булагы үнсүз болсо, v s = 0
Белгилүү болгондой:
Үн булагынын жыштыгы (f) = 1500 Гц
Угуу ылдамдыгы (v p ) = 20 м/с
Үн булагынын ылдамдыгы (vs ) = 72 км/саат = 72 (1000 метр) / 3600 секунд = 72.000/3600 метр/секунда = 20 м/с
Үндүн ылдамдыгы (v) = 340 м/с
Суроо: Тез жардам унаасына жакындаганда жана андан алыстаганда мотоцикл айдоочуларынын угуу жыштыктарын салыштыруу
Жооп:
Допплер эффектинин формуласы:
Тез жардам унаасына жакындаганда мотоцикл айдоочусу кандай жыштыкта угат
Экөө тең карама-каршы багытта, ошондуктан мотоцикл тез жардам унаасына жакындаганда, алар бири-бирине жакындап келишет. Эгерде угуучу үн булагына жакындап жатса, vp оң, ал эми үн булагы угуучуга жакындап жатса, vs терс болот.
Тез жардам унаасынан алыстап баратканда мотоцикл айдоочулары кандай жыштыкта угушат
Экөө тең карама-каршы багытта, ошондуктан мотоцикл тез жардам унаасынан алыстаганда, алар бири-биринен алыстайт. Эгерде угуучу үн булагынан алыстаса, vp терс , ал эми үн булагы угуучудан алыстаса, vs оң болот.
Тез жардам унаасына жакындаганда жана андан алыстаганда мотоцикл айдоочулары уккан жыштыктарды салыштыруу .
Туура жооп - D.
Үндүн интенсивдүүлүгү
7. Төмөнкү сүрөттү караңыз!
Эгерде P чекити бардык багытта нур чачыраган үн булагы болсо, анда S, R жана Q чекиттериндеги үн интенсивдүүлүгүнүн катышы тиешелүү түрдө...
A. 16: 25: 100
B. 16: 50: 200
C. 32: 50: 100
D. 36: 25: 100
E. 72: 25: 200
Талкуу
Белгилүү болгондой:
Q чекитинин үн булагынан (r) аралыгыQ) = 3 метр
R чекитинин үн булагынан аралыгы (r R ) = 6 метр
S чекитинин үн булагынан аралыгы (rS ) = 5 метр
Q чекитиндеги үн интенсивдүүлүгү = I Q
R чекитиндеги үн интенсивдүүлүгү = I R
S чекитиндеги үн интенсивдүүлүгү = I S
Суроо: S, R жана Q чекиттериндеги үндүн интенсивдүүлүгүн салыштыруу ( I S : I R : I Q )
Жооп:
S чекитиндеги үндүн интенсивдүүлүгү:
R чекитиндеги үндүн интенсивдүүлүгү:
S чекитиндеги үндүн интенсивдүүлүгү:
S, R жана Q чекиттериндеги үндүн интенсивдүүлүгүн салыштыруу :
Туура жооп - D.
8. Үн толкундары булагынан бардык багытта бирдей тарайт. А чекити үн булагынан P аралыкта, В чекити үн булагынан 2P аралыкта, ал эми С чекити үн булагынан 4P аралыкта жайгашкан. А, В жана С кабыл алган үн интенсивдүүлүгүнүн катышы...
A. 16: 4: 1
B. 4: 2: 1
C. 4: 1: 16
D. 1: 2: 4
E. 1: 4: 16
Талкуу
Белгилүү болгондой:
А чекитинин үн булагынан аралыгы (r A ) = P
В чекитинин үн булагынан аралыгы (rB ) = 2P
Үн булагынан С чекитинин аралыгы (rC ) = 4P
А чекитиндеги үн интенсивдүүлүгү = I A
В чекитиндеги үн интенсивдүүлүгү = I B
C чекитиндеги үн интенсивдүүлүгү = IC
Суроо: А, В жана С чекиттериндеги үндүн интенсивдүүлүгүн салыштыруу ( IA : IB : IC )
Жооп:
А чекитиндеги үндүн интенсивдүүлүгү:
В чекитиндеги үндүн интенсивдүүлүгү:
С чекитиндеги үндүн интенсивдүүлүгү:
А, В жана С чекиттериндеги үндүн интенсивдүүлүгүн салыштыруу :
Туура жооп - А.
9. Допплер эффектиси
Төмөнкү сүрөттө полиция унаасы моторлуу кылмышкерди кууп баратканы көрсөтүлгөн:
Полиция унаасы 9,30 Гц жыштыктагы сиренасын чыгарып , 72 км/саат -1 ылдамдыкта качып бараткан кылмышкердин мотоциклин кууп баратат . Полиция унаасы кылмышкерди кууп жетүү үчүн 108 км/саат -1 ылдамдыкка чейин ылдамдайт . Эгерде абадагы үндүн ылдамдыгы 340 м/с -1 болсо , анда мотоциклдеги кылмышкер уккан сиренанын үнүнүн жыштыгы...
A. 850 Гц
B. 900 Гц
C. 960 Гц
D. 1.020 Гц
E. 1.200 Гц
Талкуу
Белги коюу эрежелери:
v ар дайым оң мааниге ээ
Эгерде угуучу үн булагына жакындаса, v p оң болот
Эгерде угуучу үн булагынан алыстаса, v p терс мааниге ээ
Эгерде үн булагы угуучудан тескери караса, v оң болот
Эгерде үн булагы угуучуга жакындап келсе, v s терс мааниге ээ
эгер угуучу унчукпаса, v p = 0
эгер үн булагы үнсүз болсо, v s = 0
Белгилүү болгондой:
Үн булагынын жыштыгы (f) = 9 30 Гц
Угармандын ылдамдыгы (v p ) = 72 км/саат -1 = 72 (1000 метр) / 3600 (секунда) = 72 000/3600 метр/секунда = 20 м/с = -20 мс -1 (терс, анткени кылмышкер полициядан алыстап баратат)
Үн булагынын ылдамдыгы (vs ) = 108 км/саат -1 = 108 (1000 метр) / 3600 (секунда) = 108.000/3600 метр/секунда = 30 м/с = -30 мс -1 (терс, анткени полиция кылмышкерге жакындап келе жатат)
Үн ылдамдыгы (v) = 340 мс -1
Изделген: Угарман уккан үндүн жыштыгы (f')
Жооп:
Допплер эффектинин формуласы:
Туура жооп - C.
Үндүн интенсивдүүлүгүнүн деңгээли
10. Залда 100 окуучу ырдоону үйрөнүп жатышат. Эгерде бир окуучунун ырдагандагы үн интенсивдүүлүгүнүн деңгээли 40 дБ болсо (ар бир бала үчүн бирдей деп эсептегиле), анда залда пайда болгон үн интенсивдүүлүгү… (I o = 10 -12 Втм -2 )
A. 10 -4 Wm -2
B. 10 -5 Wm -2
C. 10 -6 Wm -2
D. 10 -7 Wm -2
E. 10 -8 Wm -2
Талкуу
Белгилүү болгондой:
Бир окуучунун интенсивдүүлүк деңгээли (TI I ) = 40 дБ
Адамдын угуу босогосунун интенсивдүүлүгү (Io ) = 10 -12 Вт/ м2
Студенттердин саны (x) = 100
Суроо берилди: 100 окуучунун үн интенсивдүүлүгү
Жооп:
1 окуучунун үн интенсивдүүлүгү:
100 окуучунун үн интенсивдүүлүгү:
I x = (x)(I)
I x = (100)(10 -8 ) = (10 2 )(10 -8 )
I x = 10 -6 Вт/ м2
Туура жооп - C.
11. 100 бирдей машинанын үн интенсивдүүлүгү 10 -7 Ватт.м -2 . Эгерде I o = 10 -12 Ватт.м -2 болсо , анда машинанын үн интенсивдүүлүгүнүн деңгээли….
A. 70 дБ
B. 60 дБ
C. 50 дБ
D. 40 дБ
E. 30 дБ
Талкуу
Белгилүү болгондой:
100 машинанын үн интенсивдүүлүгү (I x ) = 10 -7 Ватт.м -2
Адамдын угуу босогосунун интенсивдүүлүгү (Io ) = 10 -12 Вт/ м2
Машиналардын саны (x) = 100 = 10 2
Суроо берилди: Машинанын үн интенсивдүүлүгүнүн деңгээли (TI)
Жооп:
1 машинанын үн интенсивдүүлүгү:
I x = (x)(I)
10 -7 = (10 2 )( I )
I = 10 -7 / 10 2 = (10 -7 )(10 -2 ) = 10 -9
Машинанын үн интенсивдүүлүгүнүн деңгээли (TI):
Туура жооп - Е.
12. Толкундардын жалпы касиеттери төмөнкүлөр:
(1) вакуумда тарала албайт
(2) ар кандай чөйрөдө түз тарайт
(3) ой жүгүртүүнү башынан өткөрүү
(4) дифракцияны башынан өткөрүү
(5) тоскоолдукка дуушар болуу
Жогорудагы толкун касиеттеринен жарык толкундарынын мүнөздөмөлөрүнө туура келген нерсе...
A. (1) жана (2) гана
B. (3) жана (4) гана
C. (2), (3) жана (4)
D. (3), (4) жана (5)
E. (1), (3), (4) жана (5)
Талкуу
(1) Жарык толкундары – бул таралуу чөйрөсүн талап кылбаган электромагниттик толкундар. Алар таралуу чөйрөсүн талап кылбагандыктан, электромагниттик толкундар вакуумда тарай алат.
(2) Чөйрөдө тараган жарык толкундары жаңы чөйрөгө киргенде, жарык толкундары да сынууну сезет. Жарыктын сынышы - бул жарык толкундарынын таралуу багытынын ийилиши. Сынуу ар бир башка чөйрөдөгү жарык толкундарынын ылдамдыгынын айырмасынан улам пайда болот.
(3) Жарык толкундары сынуудан тышкары, чагылышууну да сезет. Жалпак күзгүдөн жарыктын чагылышы жарыктын чагылышы кубулушунун бир мисалы болуп саналат. Жалпак күзгүдөн жарыктын чагылышы жалпак күзгүлөрдү макияж куралы катары колдонууга мүмкүндүк берет.
(4) Дифракция жарык толкундары сыяктуу электромагниттик толкундар менен гана эмес, суу толкундары жана үн толкундары сыяктуу механикалык толкундар менен да сезилет.
(5) Жарык толкундары сыяктуу электромагниттик толкундар менен сезилгенден тышкары, интерференция суу толкундары, аркан толкундары же үн толкундары сыяктуу механикалык толкундар менен да сезилет.
Туура жооп - D.
13. Төмөнкү толкун касиеттерине көңүл буруңуз!
(1) дифракцияны башынан өткөрүү
(2) ой жүгүртүүнү башынан өткөрүү
(3) вакуумда тарала албайт
(4) поляризацияны баштан өткөрүшү мүмкүн
(5) эки башка чөйрөдөн өткөндө түз кыймылдайт
Жогорудагы толкун касиеттеринен үн толкундарынын мүнөздөмөлөрүнө туура келгендер...
A. (1), (2) жана (3)
B. (1), (2) жана (4)
C. (1), (3) жана (4)
D. (2), (3) жана (4)
E. (3), (4) жана (5)
Талкуу
(1) Дифракция жарык толкундары сыяктуу электромагниттик толкундар менен гана эмес, үн толкундары сыяктуу механикалык толкундар менен да сезилет.
(2) Чагылышуу же секирүү жарык толкундары сыяктуу электромагниттик толкундар жана үн толкундары же суу толкундары сыяктуу механикалык толкундар тарабынан сезилет. Үн толкундарынын чагылышынын мисалы катары жаңырыкты келтирүүгө болот.
(3) Үн толкундары – механикалык толкундар. Механикалык толкундар – бул таралуу үчүн таралуу чөйрөсүн талап кылган толкундар. Эгерде чөйрө жок болсо, мисалы, вакуумда, анда үн толкундары тарай албайт.
(4) Поляризация аркан толкундары, суу бетиндеги толкундар сыяктуу туурасынан кеткен толкундар жана жарык толкундары сыяктуу электромагниттик толкундар аркылуу байкалат. Үн толкундары узунунан кеткен толкундар болуп саналат жана ошондуктан поляризацияга дуушар боло албайт.
(5) Үн толкундары бир чөйрөдөн башка чөйрөгө тараганда, сынууну же таралуу багытынын өзгөрүшүн сезет. Сынуу толкун башка чөйрөгө кире баштаганда пайда болот.
Туура жооп - А.
Суроонун булагы:
Жогорку класстар/кесиптик орто мектептер үчүн физика боюнча улуттук экзамен суроолору
