Undae transversales – problemata et solutiones

1. Spatium inter duos alveos undarum superficiei aquae est 20 m. Res in superficie aquae fluitat ut motum vibrationis experiatur. Si tempus ad unam vibrationem percurrendam est 4 secunda, tum velocitas undae est ... m/s.

A. 20

B. 15

C. 10

D. 5

Notum:

Longitudo undae (λ) = 20 metra

Periodus (T) = 4 secunda

Quaesitum: Celeritas undae (v)

solution:

Aequatio celeritatis undarum:

v = λ / T = 20 metra / 4 secunda = 5 metra / secundum

Responsum rectum est D.

2. Duo puncta A et B in fune sunt et inter se 90 cm distant. In fune propagantur undae transversales , ita ut punctum A in summo undae sit, punctum B in imo, et inter ea sunt duae cristae et duo valles. Si periodus undae est 0.3 secundae, tum propagatio undae est…

A. 10.8 cm/s

B. 18.0 cm/s

C. 120.0 cm/s

D. 200.0 cm/s

Notum:

Distantia AB (l) = 90 cm

Periodus undae (T) = 0.3 secunda

Frequentia undae (f) = 1/0.3 secunda

Punctum A in cacumine undae et punctum B in valle undae est.

Inter puncta A et B, duae cristas et duo valles sunt.

Quaesita: Celeritas undae (v = f λ)

solution:

Problemata et solutiones undarum transversalium 1Ex figura concludi potest esse 2.5 longitudines undarum. Distantia longitudinis undae (λ) = 90 cm / 2.5 = 36 cm.

Celeritas undae:

v = f λ = (1 / 0.3)(36) = 36 / 0.3 = 120 cm/s.

Responsum rectum est C.

3. Graphica sequens dislocationem puncti in uno medio pro functione temporis ostendit cum unda per medium transit.

Problemata et solutiones undarum transversalium 2

Si longitudo undae est sex metra, celeritas propagationis undae est…

A. 3 m/s

B. 6 m/s

Circa 8 m/s

D. 12 m/s

Notum:

Duae longitudines undarum sunt, secundum graphum supra delineatum.

Distantia unius longitudinis undae (λ) = 6 metra / 2 = 3 metra

Periodus (T) = 0.5 secunda

Quaesitum: Celeritas undarum (v)

solution:

v = f λ = λ / T = 3 metra / 0.5 secunda = 6 metra / secundum

Responsum rectum est B.

4. Secundum figuram infra, punctum quod differentiam phasis ¾ cum puncto A habet est ….

A. Punctum BProblemata et solutiones undarum transversalium 3

B. Punctum C

C. Punctum D

D. Punctum E

Solutio

Punctum B differentiam phasis ¼ λ cum puncto A habet.
Punctum C differentiam phasis 2/4 λ vel 1/2 λ cum puncto A habet.
Punctum D differentiam phasis 3/4 λ cum puncto A habet.
Punctum F differentiam phasis 5/4 λ cum puncto A habet.
Responsum rectum est C.

5. In superficie stagni, duo folia sicca inter se sexaginta centimetra distant. Amba sursum deorsumque moventur sicut superficies aquae cum frequentia 2 Hz. Cum unum folium in crista est, cetera folia in alveo sunt, et inter ea, una crista et una alveus sunt. Determina celeritatem propagationis undae.

A. 20 cm/s

B. 30 cm/s

C. 80 cm/s

D. 120 cm/s

Notum:

Spatium inter ambas folia = 60 cm

Frequentia (f) = 2 Hz = 2

Quaesitum: Celeritas undae

solution:

Problemata et solutiones undarum transversalium 4Inter ambas folia, longitudines undarum 1.5 sunt. Distantia unius longitudinis undae est (λ) = 60 cm / 1.5 = 40 cm.

Celeritas undae (v):

v = f λ = (2 Hz)(40 cm) = 80 cm/secundum

Responsum rectum est C.

6. Ex figura infra data, amplitudinem, periodum, frequentiam et celeritatem undae determina.

Problemata et solutiones undarum transversalium 6

solution:

Amplitudo (A) = 4 metra

Periodus (T) = 6 secunda / 3 = 2 secunda

Frequentia (f) = 1 / T = 1 / 2 = 0.5 hertz

Longitudo undae (λ) = 24 metra / 3 = 8 metra

Celeritas undae (v) = f λ = (0.5 hertz)(8 metra) = 4 metra/secundum vel

Celeritas undae (v) = λ / T = 8 metra / 2 secunda = 4 metra/secundum

Responsum rectum est D.

7. In filo longitudinis 1.2 m et massae 200 g formatae sunt 1.5 undae sinusoidales frequentiae 50 Hz. His datis innixi, periodum undae et vim tensionis funis determina.

A. Periodus = 0.02 secunda et vis tensionis = 6.67 N

B. Periodus = 0.01 secunda et vis tensionis = 6.67 N

C. Periodus = 0.02 secunda et vis tensionis = 266.67 N

D. Periodus = 0.01 secunda et vis tensionis = 266.67 N

Notum:

Longitudo funis (l) = 1.2 metra et undae sinusoidales 1.5 sunt, ita ut distantia 1 longitudinis undae (λ) = 1.2 metra / 1.5 = 0.8 metra.

Massa funis (m) = 200 grammata = 0.2 kg

Frequentia (f) = 50 Hz

Densitas funis (µ) = m/l = 0.2 kg / 1.2 metra = (1/6) kg/metrum

Quaesitum: Periodus undae (T) et vis tensionis funis (T)

solution:

Periodus undae:

T = 1 / f = 1 / 50 Hz = 0.02 secunda

Celeritas undae in fune:

v = f λ = (50 Hz)(0.8 metra) = 40 metra/secundum

Vis tensionis (T):

Problemata et solutiones undarum transversalium 7

Responsum rectum est C.

Leave a comment