Skersinės ir išilginės bangos – problemos ir sprendimai

Skersinės ir išilginės bangos – problemos ir sprendimai

1. Banga sklinda 3 m ilgio laidu 0.3 sekundės. Koks yra bangos periodas?

Žinomas:

Laiko intervalas (t) = 0.3 sekundžių

Ieškoma: Laikotarpis (T)

sprendimas:

1 bangos ilgis = 1 ketera + 1 įduba

Laikotarpis = 2 x 0.1 sekundės = 0.2 sekundės

2. Bangos greitis, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau, yra…

Žinomas:

1 bangos ilgis turi 1 keterą ir 1 įdubą. Pagal aukščiau pateiktą paveikslėlį, 1 bangos ilgis = 2 metrai x 4 = 8 metrai.

Bangos periodas (T) = 0.5 x 4 = 2 sekundės

Ieškoma: bangos greičio (v)

sprendimas:

Bangos greitis:

v = s / t = λ / T = 8 metrai / 2 sekundės = 4 metrai/sekundę

3. Atstumas tarp taškų A ir B yra 30 cm. Koks yra bangos greitis, remiantis paveikslėliu apačioje?

Žinomas:

Nuo A iki B yra ¾ bangos ilgio atstumas. Jei atstumas tarp A ir B yra 30 cm, tai ¼ bangos ilgio atstumas yra 30 cm / 3 = 10 cm. Taigi, 1 bangos ilgis = 4 x 10 cm = 40 cm.

Remiantis aukščiau pateiktu paveikslėliu, bangos periodas yra 4 sekundės.

Ieškoma: bangos greičio (v)

sprendimas:

v = d / t = λ / t

v = bangos greitis, d = atstumas, λ = bangos ilgis, t = laiko intervalas

Bangos greitis:

v = λ / t = 40 cm / 4 sekundės = 10 cm / 1 sekundė = 10 cm/sekundė

4. Jei atstumas tarp A ir B = 250 cm, tai bangos greitis yra…

Žinomas:

Atstumas tarp A ir B = 5/4 bangos ilgio = 250 cm.

1/4 bangos ilgio = 250 cm / 5 = 50 cm

1 bangos ilgis = 4/4 bangos ilgis = 4 x 50 cm = 200 cm

Laikotarpis (T) = 2 sekundės

Ieškoma: Bangos greitis

sprendimas:

Bangos greičio formulė:

v = d / t = λ / t

v = bangos greitis, d = atstumas, λ = bangos ilgis, t = laiko intervalas

Bangos greitis:

v = 200 cm / 2 sekundės = 100 cm/sekundę

5. Bangų amplitudę rodo….

sprendimas:

Bangos amplitudė yra BB' ir DD“.

1. Kuo skersinė banga skiriasi nuo išilginės bangos dalelių judėjimo požiūriu?
   • atsakymasSkersinėje bangoje terpės dalelės juda statmenai bangos sklidimo krypčiai. Išilginėje bangoje dalelės juda lygiagrečiai bangos sklidimo krypčiai.
2. Pateikia įprastą skersinės ir išilginės bangos pavyzdį.
   • atsakymasĮprastas skersinės bangos pavyzdys yra banga ant stygos arba vandens bangos. Įprastas išilginės bangos pavyzdys yra garso banga ore.
3. Ar kietieji kūnai gali išlaikyti ir skersines, ir išilgines bangas?
   • atsakymasTaip, kietieji kūnai gali skleisti ir skersines, ir išilgines bangas. Tačiau skysčiai (dujos ir skystieji kūnai) paprastai sklinda tik išilginėmis bangomis.
4. Kaip suspaudimas ir retėjimas yra susiję su išilginėmis bangomis?
   • atsakymasIšilginėse bangose ​​suspaudimas reiškia sritį, kurioje terpės dalelės yra arčiausiai viena kitos, o išretėjimas – sritį, kurioje dalelės yra toliausiai viena nuo kitos. Šios sritys atitinka skersinių bangų keteras ir įdubas.
5. Kodėl už kampų girdime garsą (išilginę bangą), bet nematome šviesos (kuri elgiasi kaip skersinė banga) tokiu pačiu būdu?
   • atsakymasGarsas gali difraktuoti arba sklisti aplink kliūtis labiau nei šviesa dėl ilgesnio bangos ilgio, palyginti su matoma šviesa. Nors ir garsas, ir šviesa difraktuoja, trumpesni matomos šviesos bangos ilgiai reiškia, kad jos difrakcijos poveikis kasdienėse situacijose yra mažiau ryškus.
6. Kaip palyginami išilginių ir skersinių bangų greičiai toje pačioje terpėje?
   • atsakymasSkersinių ir išilginių bangų greičiai toje pačioje terpėje gali skirtis. Pavyzdžiui, kietuosiuose kūnuose išilginės (P bangos) greitis paprastai yra didesnis nei skersinės (S bangos).
7. Ar terpė gali vienu metu skersai ir išilgai judėti bangomis?
   • atsakymasTaip, tam tikri trikdžiai terpėje gali vienu metu sukelti ir skersines, ir išilgines bangas. Pavyzdžiui, žemės drebėjimai sukuria ir P bangas (išilgines), ir S bangas (skersines), kurios sklinda per Žemę.
8. Kurio tipo banga sklistant labiau linkusi sukelti poliarizuotą efektą?
   • atsakymasSkersinės bangos gali būti poliarizuotos. Poliarizacija reiškia virpesių apribojimą vienoje plokštumoje. Išilginės bangos dėl savo judėjimo pirmyn ir atgal negali būti poliarizuotos tokiu būdu.
9. Kokios rūšies banga yra elektromagnetinė banga, pavyzdžiui, šviesos ar radijo bangos?
   • atsakymasElektromagnetinės bangos yra skersinės bangos. Jų elektriniai ir magnetiniai laukai svyruoja statmenai bangos sklidimo krypčiai.
10. Kodėl žemės drebėjimų metu nepastebėta, kad S bangos (skersinių bangų rūšis) sklistų per išorinį Žemės branduolį?

• atsakymasS bangos nesklinda per išorinį Žemės branduolį, nes manoma, kad jis yra skystas. Skersinėms bangoms reikalinga terpė, galinti išlaikyti šlyties įtempius, kuriuos gali išlaikyti kietosios medžiagos, bet negali skysčiai (skysčiai ir dujos).