13 viļņu problēmu piemēri
1. Apskatiet šo attēlu!
Ja viļņa izplatīšanās laiks, kā parādīts attēlā, ir 0,3 sekundes, tad viļņa periods ir...
A. 0,2 s
B. 0,9 s
Aptuveni 2,0 s
D. 5,0 s
Diskusija
Ir zināms, ka:
Brauciena laiks (t) = 0,3 sekundes
Jautājums: Viļņu periods (T)
Atbilde:
Ir 3 kalni un viļņu ielejas, tāpēc 1 kalna vai 1 viļņu ielejas pārvarēšanas laiks ir 0,3 / 3 = 0,1 sekunde.
Vienam viļņa garumam ir 1 viļņa virsotne un 1 viļņa ieplaka. Tātad 1 viļņa garuma izplatīšanās laiks = viļņa periods = 2 x 0,1 sekunde = 0,2 sekundes.
Pareizā atbilde ir A.
2. Apskatiet sekojošo šķērsviļņa attēlu!
Iepriekš minētā šķērsviļņa izplatīšanās ātrums ir...
A. 2 m/s
B. 4 m/s
Aptuveni 6 m/s
D. 8 m/s
Diskusija
Ir zināms, ka:
1 viļņa garumam ir 1 viļņu kalns un 1 viļņu ieleja. Balstoties uz iepriekš redzamo attēlu, 1 viļņa garums ( λ) ir 2 metri x 4 = 8 metri.
Laika intervāls, kas nepieciešams, lai pārvietotos pa 1 viļņa garumu = viļņa periods (T) = 0,5 x 4 = 2 sekundes
Jautājums: Šķērsviļņa izplatīšanās ātrums (v)
Atbilde:
Šķērsviļņu izplatīšanās ātrums:
v = s / t = λ / T = 8 metri / 2 sekundes = 4 metri/sekundē
Pareizā atbilde ir B.
3. Šajā grafikā attēlots stīgas raksts brīdī, kad caur to iet šķērsvilnis. Ja pozīcijas A un B atrodas 30 cm attālumā viena no otras, tad viļņa ātrums ir…..
A. 20 cm/s
B. 15 cm/s
Aptuveni 10 cm/s
D. 7,5 cm/s
Diskusija
Ir zināms, ka:
Vienam viļņa garumam ir viens viļņu kalns un viena viļņu ieleja. No A līdz B ir 3/4 viļņu garumi. Ja attālums starp A un B ir 30 cm, tad 1/4 viļņa garuma attālums ir 30 cm / 3 = 10 cm. Tātad 1 viļņa garums ( λ) = 4 x 10 cm = 40 cm.
Balstoties uz iepriekš redzamo attēlu, laika intervāls (t), lai pārvietotos pa 1 viļņa garumu, ir 4 sekundes.
Jautājums: Viļņu izplatīšanās ātrums (v)
Atbilde:
Ātra palēnināšanas formula:
v = s / t = λ / t
Informācija:
v = izplatīšanās ātrums, s = attālums, λ = viļņa garums, t = laiks
Tātad viļņa izplatīšanās ātrums ir:
v = λ / t = 40 cm / 4 sekundes = 10 cm / 1 sekunde = 10 cm/sekundē
Pareizā atbilde ir C.
4. Apskatiet viļņa novirzes grafiku pret laiku sekojošajā attēlā! Ja attālums AB = 250 cm, tad viļņa izplatīšanās ātrums ir…
A. 100 cm/s
B. 125 cm/s
Aptuveni 400 cm/s
D. 500 cm/s
Diskusija
Ir zināms, ka:
Attālums AB = 5/4 viļņa garums = 250 cm.
1/4 viļņa garums = 250 cm / 5 = 50 cm
1 viļņa garums = 4/4 viļņa garums = 4 x 50 cm = 200 cm
Laika intervāls, kas nepieciešams, lai pārvietotos pa 1 viļņa garumu = 2 sekundes
Jautājums: Viļņu izplatīšanās ātrums
Atbilde:
Viļņu izplatīšanās ātruma formula:
v = s / t = λ / t
Apraksts: v = viļņa izplatīšanās ātrums, s = attālums, λ = viļņa garums, t = laika intervāls
Viļņu izplatīšanās ātrums:
v = 200 cm / 2 sekundes = 100 cm/sekundē
Pareizā atbilde ir A.
5. Apskatiet attēlu! Viļņa amplitūdu parāda...
A. Maiņstrāva un CE
B. AB' un D'E
C. BB' un DD'
D. B'C un CD'
Diskusija
Viļņu amplitūda ir BB' un DD”.
Pareizā atbilde ir C.
6. Viļņus, kas sastāv no saspiešanas un izplešanās, sauc par viļņiem...
A. šķērsvirziena
B. elektromagnētiskais
C. gareniskais
D. mehānika
Diskusija
Pamatojoties uz izplatīšanās vidi, viļņus iedala divu veidu: mehāniskajos viļņos un elektromagnētiskajos viļņos . Mehāniskajiem viļņiem ir nepieciešama vide, lai pārvietotos no vienas vietas uz otru, savukārt elektromagnētiskie viļņi var pārvietoties bez vides.
Mehāniskie viļņi ir divu veidu: šķērsviļņi un garenviļņi . Šķērsviļņi ir viļņi, kuros vides vibrācijas virziens ir perpendikulārs viļņa izplatīšanās virzienam. Šķērsviļņiem ir virsotnes un ieplakas. Šķērsviļņu piemēri ir okeāna viļņi un stīgu viļņi.
Gareniskie viļņi ir viļņi, kuros vides vibrācijas virziens sakrīt ar viļņa izplatīšanās virzienu. Gareniskajiem viļņiem piemīt saspiešana un kompresija. Gareniskā viļņa piemērs ir skaņas vilnis.
Pareizā atbilde ir C.
7. Stīgas augstums palielinās, ja...
A. Stīgas garums tiek palielināts un stīgas šķērsgriezuma laukums tiek samazināts
B. Stīgas spriegums un garums tiek samazināti.
C. Palielināts stieples spriegums un šķērsgriezuma laukums
D. stīgas garums tiek samazināts un stīgas spriegums tiek palielināts
Diskusija
Viļņu izplatīšanās ātruma formula uz virves:
Informācija:
v = viļņa izplatīšanās ātrums pa virvi, F = stiepes spēks uz virvi, μ = virves masas blīvums = masa / virves garuma vienība ( μ = m/L)
Vairumam mūzikas instrumentu, piemēram, ģitāru un vijoļu, stīgām ir sasieti abi gali kopā. Stīgas var radīt dažāda augstuma skaņas to radīto stāvviļņu dēļ.
Formula, kas parāda attiecību starp stīgas garumu (L), viļņa garumu ( λ ) vai skaņas frekvenci (f), ko rada stīga, kuras divi gali ir sasieti, ir šāda:
Pamatojoties uz 1. un 2. vienādojumu, tiek secināts, ka stīgas frekvence jeb augstums ir lielāks, ja:
1. Auklas garums tiek samazināts (L kļūst mazāks) —-> 1. vienādojums
2. Stīgas spriegošanas spēks tiek palielināts (F kļūst lielāks) —-> 2. vienādojums
Pareizā atbilde ir D.
8. Apskatiet sekojošo viļņa attēlu! Viļņa garums ir...
A. 6 cm
Dziļums 8 cm
Aptuveni 10 cm
D. 15 cm
Diskusija
Ir 2,5 viļņu garumi (trīs pakalni un divas ielejas), kuru garums ir 15 cm, tāpēc 1 viļņa garuma garums ir 15 cm / 2,5 = 6 cm.
Pareizā atbilde ir A.
9. Zemāk redzamajā attēlā parādīts šķērsviļņu skaits, cik vien ir….
A. 1,5
B. 2,0
C. 2,5
D. 3,0
Diskusija
Šķērsviļņam ir viens pacēlums un viens viļņa ieplaka. Balstoties uz iepriekš redzamo attēlu, pastāv 2,5 šķērsviļņi.
Pareizā atbilde ir C.
10. Apskatiet šo attēlu! Viens viļņa garums ir...
A. a–g
B. a–d
C. c–g
D. c–f
Diskusija
Vienam viļņa garumam ir viens viļņu kalns un viena viļņu ieleja.
Viens viļņa garums = ae = bf = cg
Pareizā atbilde ir C.
11. Viens vilnis ir…
A. A – B – C – D
B. A – B – C
C. A – C – D
D. A – B – C – D – A
Diskusija
Vienam vilnim jeb vienam viļņa garumam ir viens pacēlums un viena ieleja. Balstoties uz iepriekš redzamo attēlu, viens viļņa garums ir ABC un BCD.
Pareizā atbilde ir B.
12. Tieva virve ir savienota ar biezāku virvi un pēc tam piesieta pie izturīgas sienas, kā parādīts attēlā. Ja viens plānās virves gals tiek izkustināts, vilnis izplatīsies pa labi. Šobrīd punktā A…
A. Daži viļņi tiek pārraidīti, bet citi tiek atstaroti ar tādu pašu fāzi kā ienākošais vilnis.
B. Visi viļņi tiek pārraidīti B virzienā
C. Daži viļņi tiek pārraidīti, bet citi atstaroti
D. Visi viļņi tiek atstaroti
E. Atstarotā un pārraidītā viļņa garumi ir vienādi
Diskusija
Pareizā atbilde ir A.
13. Cilvēks skaļi kliedz starp divām augstām klintīm. Pēc dažiem mirkļiem cilvēks dzird divas atbalsis — vienu pēc 3 sekundēm un otru pēc 4 sekundēm pēc kliedziena. Skaņas ātrums gaisā šajā brīdī ir 340 m/s.
Attālums starp abām klintīm ir…
A. 170 m
B. 510 m
Aptuveni 1.190 m
D. 1.700 m
Diskusija
Ir zināms, ka:
Skaņas ātrums gaisā (v) = 340 m/s
Laiks 1 (t1 ) = 3 sekundes / 2 = 1,5 sekundes
Laiks 2 (t2 ) = 4 sekundes / 2 = 2 sekundes
Kopējais laiks (t) = 1,5 sekundes + 2 sekundes = 3,5 sekundes
Vēlams: attālums starp divām klintīm
Atbilde:
v = s/t
s = vt = (340 m/s)(3,5 s) = 1.190 metri
Pareizā atbilde ir C.
Jautājuma avots:
Pamatskolas/islāma pamatskolas dabaszinību valsts eksāmena jautājumi
SBMPTN fizikas jautājumi
