Transversal Wellen - Problemer a Léisungen

1. D' Distanz tëscht den zwou Wellentréeën vun der Waasseruewerfläch ass 20 m. En Objet schwëmmt op der Waasseruewerfläch, sou datt en d'Vibratiounsbewegung erlieft. Wann d'Zäit fir eng Vibratioun ze fortlafen 4 Sekonnen ass, dann ass d'Geschwindegkeet vun der Well ... m/s

A. 20

B. 15

C. 10

D. 5

Bekannt:

Wellelängt (λ) = 20 Meter

Period (T) = 4 Sekonnen

Gewënscht: Wellegeschwindegkeet (v)

Léisung:

D'Equatioun vun der Wellegeschwindegkeet:

v = λ / T = 20 Meter / 4 Sekonnen = 5 Meter / Sekonn

Déi richteg Äntwert ass D.

2. Zwee Punkten A a B sinn um Seel a leien 90 cm vuneneen ewech. Um Seel propagéiere sech déi transversal Wellen , sou datt de Punkt A uewen op der Well ass, de Punkt B ënnen op der Well, an tëscht hinnen zwou Wellenhéichten an zwou Wellendäll. Wann d'Wellenperiod 0.3 Sekonnen ass, dann ass d'Wellenausbreedung...

A. 10.8 cm/s

B. 18.0 cm/s

Ongeféier 120.0 cm/s

D. 200.0 cm/s

Bekannt:

Distanz AB (l) = 90 cm

Wellenperiod (T) = 0.3 Sekonnen

Wellefrequenz (f) = 1/0.3 Sekonnen

De Punkt A ass um Wellekamm an de Punkt B ass um Wellendall.

Tëscht de Punkten A an B ginn et zwou Wénkelen an zwou Déiften.

Gewënscht: Wellegeschwindegkeet (v = f λ)

Léisung:

Problemer a Léisunge vun transversalen Wellen 1Baséierend op der Figur kann een dovun ausgoen, datt et 2.5 Wellelängten gëtt. D'Distanz vun enger Wellelängt (λ) = 90 cm / 2.5 = 36 cm

D'Geschwindegkeet vun der Well:

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

Déi richteg Äntwert ass C.

3. Déi folgend Grafik weist d'Verrécklung vun engem Punkt an engem Medium als Funktioun vun der Zäit, wann eng Well duerch de Medium geet.

Problemer a Léisunge vun transversalen Wellen 2

Wann d'Wellenlängt 6 Meter ass, dann ass d'Geschwindegkeet vun der Wellenausbreedung ...

A. 3 m/s

B. 6 m/s

Ongeféier 8 m/s

D. 12 m/s

Bekannt:

Et ginn zwou Wellelängten baséiert op dem Grafik uewen.

Distanz vun 1 Wellelängt (λ) = 6 Meter / 2 = 3 Meter

Period (T) = 0.5 Sekonnen

Gewënscht: Geschwindegkeet vun de Wellen (v)

Léisung:

v = f λ = λ / T = 3 Meter / 0.5 Sekonnen = 6 Meter / Sekonn

Déi richteg Äntwert ass B.

4. Baséierend op der Figur hei ënnendrënner, ass de Punkt, deen eng Phasendifferenz ¾ mam Punkt A huet, ….

A. Punkt BProblemer a Léisunge vun transversalen Wellen 3

B. Punkt C

C. Punkt D

D. Punkt E

Léisung

De Punkt B huet eng Phasendifferenz vun ¼ λ mam Punkt A
De Punkt C huet eng Phasendifferenz vun 2/4 λ oder 1/2 λ mam Punkt A.
De Punkt D huet eng Phasendifferenz vun 3/4 λ mam Punkt A.
De Punkt F huet eng Phasendifferenz vu 5/4 λ mam Punkt A.
Déi richteg Äntwert ass C.

5. Op der Uewerfläch vun engem Weier sinn zwou dréchen Blieder 60 Zentimeter vuneneen ewech. Béid beweege sech no uewen an no ënnen wéi d'Uewerfläch vum Waasser mat enger Frequenz vun 2 Hz. Wann ee Blat um Kamm ass, sinn déi aner Blieder um Daach, an tëscht hinnen ass e Kamm an en Daach. Bestëmmt d'Geschwindegkeet vun der Wellenausbreedung vun der Well.

A. 20 cm/s

B. 30 cm/s

Ongeféier 80 cm/s

D. 120 cm/s

Bekannt:

Distanz tëscht deenen zwou Blieder = 60 cm

Frequenz (f) = 2 Hz = 2

Gewënscht: D'Geschwindegkeet vun der Well

Léisung:

Problemer a Léisunge vun transversalen Wellen 4Tëscht deenen zwou Blieder sinn 1.5 Wellelängten. D'Distanz vun 1 Wellelängt ass (λ) = 60 cm / 1.5 = 40 cm

Wellegeschwindegkeet (v):

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

Déi richteg Äntwert ass C.

6. Baséierend op der Figur hei ënnendrënner, bestëmmt d'Amplitude, d'Period, d'Frequenz an d'Geschwindegkeet vun der Well.

Problemer a Léisunge vun transversalen Wellen 6

Léisung:

Amplitude (A) = 4 Meter

Period (T) = 6 Sekonnen / 3 = 2 Sekonnen

Frequenz (f) = 1 / T = 1 / 2 = 0.5 Hertz

Wellelängt (λ) = 24 Meter / 3 = 8 Meter

Wellegeschwindegkeet (v) = f λ = (0.5 Hertz)(8 Meter) = 4 Meter/Sekonn oder

Wellegeschwindegkeet (v) = λ / T = 8 Meter / 2 Sekonnen = 4 Meter/Sekonn

Déi richteg Äntwert ass D.

7. Op enger Schnouer mat enger Längt vun 1.2 m an enger Mass vun 200 g hunn sech 1.5 Sinuswellen mat enger Frequenz vun 50 Hz geformt. Baséierend op dësen Donnéeën, bestëmmt d'Wellenperiod an d'Spannkraaft vum Seel.

A. Period = 0.02 Sekonnen an Spannkraaft = 6.67 N

B. Period = 0.01 Sekonnen an Spannkraaft = 6.67 N

C. Period = 0.02 Sekonnen an Spannkraaft = 266.67 N

D. Period = 0.01 Sekonnen an Spannkraaft = 266.67 N

Bekannt:

Längt vum Seel (l) = 1.2 Meter an et gëtt 1.5 Sinuswellen, sou datt d'Distanz vun 1 Wellelängt (λ) = 1.2 Meter / 1.5 = 0.8 Meter ass.

Mass vum Seel (m) = 200 Gramm = 0.2 kg

Frequenz (f) = 50 Hz

Dicht vum Seel (µ) = m/l = 0.2 kg / 1.2 Meter = (1/6) kg/Meter

Gewënscht: Wellenperiod (T) an d'Spannkraaft vum Seel (T)

Léisung:

Period vun der Well:

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

D'Geschwindegkeet vun der Well um Seel:

v = f λ = (50 Hz)(0.8 Meter) = 40 Meter/Sekonn

D'Spannkraaft (T):

Problemer a Léisunge vun transversalen Wellen 7

Déi richteg Äntwert ass C.

Hannerlooss eng Kommentéieren