Stacionāro un stāvošo viļņu piemērs

4 Stacionāro un stāvošo viļņu piemēri

1. Stīgas garums ir 0,6 metri. Ja stīgas spriegojumu noregulē tā, lai viļņa ātrums būtu 120 m/s, tad pamatfrekvence ir...
A. 100 Hz
B. 120 Hz
Aptuveni 140 Hz
D. 150 Hz
E. 350 Hz
Diskusija:

Ir zināms :
Vada garums (L) = 0,6 metri
Viļņa ātrums (v) = 120 m/s.
Jautāts :
Pamatfrekvence (f₁)?
Jawab :
Fundamentālās frekvences formula (f₁) stacionārie viļņi vai stāvošie viļņi, kuros abi auklas gali ir piestiprināti:
f₁ = v / 2L
Pamatfrekvence (f₁) viļņi ir:
f₁ = 120 / (2)(0,6) = 120 / 1,2 = 100 Hz
Pareizā atbilde ir A.

2. Atstarošanās rezultātā veidojas stacionārs vilnis ar vienādojumu: y = 0,4 sin (0,6 π x) cos π(8t) metri. No iepriekš minētā vienādojuma atstarotā viļņa ātrums ir...
A. 10,0 m/s
B. 11,5 m/s
Aptuveni 12,4 m/s
D. 13,2 m/s
E. 14,0 m/s
Diskusija:
Ir zināms :
Jautāts :
Atstarotā viļņa ātrums (v)?
Jawab :

Pareizā atbilde ir D.

3. 3 m gara aukla ir sasieta vienā galā, bet otrs gals ir savienots ar vibratoru. Kad vibrators tiek vibrēts, uz auklas veidojas nekustīgs vilnis, kā parādīts attēlā:

5. vēdera novietojums no sasietā gala ir…

A. 0,9 m

B. 1,2 m

Aptuveni 2,5 m

D. 2,7 m

E. 3,0 m

Diskusija

Vibratoram pievienotās auklas gals var brīvi kustēties, kamēr pie stieņa pievienotais auklas gals ir sasiets.

Attālums starp diviem tuvākajiem mezgliem = 3 metri / 5 = 3/5 metri.

1. mezgla pozīcija no sasietā gala = 3/5 metri

Otrā mezgla pozīcija no sasietā gala = 2 (3/5 metrs) = 6/5 metri

Otrā mezgla pozīcija no sasietā gala = 3 (3/5 metrs) = 9/5 metri

Otrā mezgla pozīcija no sasietā gala = 4 (3/5 metrs) = 12/5 metri

Attālums starp vienu mezglu un tuvāko vēderu = 1/2 (3/5 metrs) = 3/10 metrs.

5. vēdera atrašanās vieta no sasietā gala = 4. mezgla attālums no sasietā gala + Attālums starp vienu mezglu un tuvāko vēderu = 12/5 + 3/10 = 24/10 + 3/10 = 27/10 = 2,7 metri.

Pareizā atbilde ir D.

4. Meldes eksperimentā tika iegūts stacionārs vilnis, kā parādīts attēlā. Ja izmantotās auklas garums ir 1,5 m, tad ceturtā mezgla atrašanās vieta, kas aprēķināta no vibrācijas avota, ir...

A. 0,40 m

B. 0,54 m

Aptuveni 0,96 m

D. 1,02 m

E. 1,10 m

Diskusija

Attālums starp diviem tuvākajiem mezgliem = 1,5 metri / 11 = 1,5/11 metri.

1. mezgla atrašanās vieta no vibrācijas avota = 1,5/11 metri

Otrā mezgla atrašanās vieta no vibrācijas avota = 2 (1,5/11 metri) = 3/11 metri

Otrā mezgla atrašanās vieta no vibrācijas avota = 3 (1,5/11 metri) = 4,5/11 metri

4. mezgla atrašanās vieta no vibrācijas avota = 4 (1,5/11 metri) = 6/11 metri = 0,54 metri

Pareizā atbilde ir B.