Ohatra 13 amin'ny onja mekanika
1. Fahasamihafan'ny dingana amin'ny onja miampita
Jereo ity sary onja sinusoidal manaraka ity !
Raha 80 cm ny halavan'ny onjam-peo amin'ny sinusoïde etsy ambony, dia ny teboka manana fahasamihafan'ny dingana ¾ dia…
A. P miaraka amin'ny Q
B. P miaraka amin'ny R
C. P miaraka amin'ny S
D. Q miaraka amin'ny S
E. R miaraka amin'ny S
Discussion
PQ = 3/4 ny halavan'ny onjam-peo
PR = 1 1/2 = 1,5 halavan'ny onjam-pahazavana
PS = 2 halavan'ny onjam-peo
QS = 1 1/4 = 1,25 halavan'ny onjam-pahazavana
RS = 1/2 halavan'ny onjam-peo
A ny valiny marina.
2. Fantsona orgue misokatra sy mihidy
Misy fantsona orgue roa omena, ny iray misokatra ary ny iray mihidy, samy mitovy halavana. Raha 340 m/s ny hafainganam-pandehan'ny feo eny amin'ny rivotra, dia ny tahan'ny fatran'ny feo mihoatra ny feon'ny fantsona orgue misokatra roa amin'ny fatran'ny feo mihoatra ny feon'ny fantsona orgue mihidy roa dia...
Discussion
Fantatra:
Mitovy ny halavan'ny sodina orgue misokatra sy mihidy.
Hafainganam-pandehan'ny feo eny amin'ny rivotra (v) = 340 m/s
Nanontany hoe:
Valiny: Fampitahana ny hatetik'ilay f amin'ny feo ambony faharoa (f 3 ) amin'ny sodina orgue misokatra sy mihidy
Sodina orgue misokatra
Ny sodina orgue misokatra na fantsona misokatra dia fantsona izay misokatra ny tendrony roa toy ny amin'ny sary eo amin'ny sisiny.
Ny sary eo ankavanana dia grafika maneho ny onjam-peo ao anaty fantsona organa misokatra, izay maneho ny hakitroky ny rivotra ny fotony ary ny antinody kosa maneho ny fihenjanana amin'ny rivotra.
Dihy fototra (f 1 ) = v / 2L = 340/2L = 170/L
Feo ambony faharoa (f 3 ) = 3 f 1 = 3 (170/L) = 510/L
Fantsona orgue mihidy
Ny sodina orgue mihidy, na fantsona mihidy, dia fantsona misokatra ny ilany iray ary mihidy ny ilany, araka ny aseho amin'ny sary etsy ambany. Raha mihidy ny ilany roa amin'ny fantsona dia tsy azo ampiasaina ilay fantsona.
Ny sary eo ankavanana dia grafika maneho ny onjam-peo ao anaty sodina organa mihidy, izay maneho ny hakitroky ny rivotra ny fotony ary ny antinody kosa maneho ny fihenjanana amin'ny rivotra.
Dihy fototra (f 1 ) = v / 4L = 340/4L = 85/L
Feo ambony faharoa (f 3 ) = 3 f 1 = 3 (85/L) = 255/L
Fampitahana ny hatetiky ny feo ambony faharoa f (f 3 ) amin'ny fantsona orgue misokatra sy mihidy
510/L : 255/L
510: 255
2: 1
3. Haavon'ny hamafin'ny onjam-peo
Loharano onjam-peo manana hery 12,56 W dia mamoaka onja mitovy amin'ny tontolo manodidina. Ny hamafin'ny feo dia 10 -12 Wm -2 . Ny haben'ny hamafin'ny taratra amin'ny onja amin'ny halavirana 10 metatra miala ny loharano dia...
Discussion
Fantatra:
Daya = 12,56 Watt
Hamafin'ny feo (Io ) = 10 -12 Wm -2
Halavirana (r) = 10 metatra
Nanontaniana: Haavon'ny hamafin'ny herinaratra (TI)
Valiny:
Ny raikipohy ho an'ny fifandraisana misy eo amin'ny hery (P), ny hamafin'ny (I) ary ny halavirana (r):
Haavon'ny hamafiny (TI):
4. Haavon'ny feo
Mamoaka hery akostika 36 π watts sy hamafin'ny feo 80 dB ny rafitra fanamafisam-peo iray rehefa re amin'ny elanelana x miala amin'ny fanamafisam-peo. (I₂o = 10 -12 watt.m₂ -2 ). Ny sandan'ny x marina dia…
A. 100 m
B. 160 m
C. 175 m
D. 225 m
E. 300 m
Discussion
Fantatra fa:
Hery (P) = 36 π Watt
Haavon'ny hamafin'ny feo (TI) = 80 dB
Halavirana = x
Fetra fandrenesan'olombelona (Io ) = 10 -12 W att.m -2
Nanontaniana: Sandan'ny x
Valiny:
Ny raikipohy ho an'ny fifandraisana misy eo amin'ny hery (P), ny hamafin'ny (I) ary ny halavirana (x):
Voalohany, kajy ny hamafin'ny feo amin'ny halavirana x:
Haavon'ny feo:
Kajio ny sandan'ny x:
Ny valiny marina dia E.
5. Onja Mandeha
Fanontaniana momba ny fanadinana nasionaly momba ny fizika SMA/MA 2015/2016 laharana faha-24
Ny fampitoviana onja mandeha izay aseho ao amin'ny Rafitra Iraisam-pirenena momba ny Singa (SI) dia y = 0,2 sin (0,2 πx-20πt)
Avy amin'ireto fanambarana manaraka ireto:
(1) Hafainganam-pandehan'ny fiparitahan'ny onja 100 ms -1
(2) Amin'ny x = 0 sy t = 0 dia ny fivilian'ny onja = 0
(3) Fatran'ny onjam-peo 20 Hz
(4) Haavon'ny onja 2 sm
Iza no marina?
A. (1) sy (2)
B. (1) sy (3)
C. (1) sy (4)
D. (2) sy (4)
E. (2) sy (3)
Discussion
Endrika telo amin'ny fampitoviana onja:
y = A sin (ωt – kx) ——> 1
ω = 2π / T ary k = 2π / λ
y = A ota (2π/T) t – (2π/λ) x
y = A sin 2π (t/T – x/λ) ——-> 2
y = A ota 2π (ft – x/λ) ——-> 2
T = 1/f ary λ = v / f
y = A sin 2π (ft – f(x/v))
y = A sin 2πf (t – x/v) ——-> 3
Mitovy amin'ny endrika 2 ny fampitoviana onja mandeha amin'ny fanontaniana etsy ambony:
y = 0,2 sin (0,2 πx-20πt)
y = 0,2 sin π (0,2 x-20t)
y = 0,2 sin 2 π (0,1 x-10t)
y = 0,2 sin 2 π (x/10 -10t)
y = A sin 2π (ft – x/λ)
A = amplitude = 0,2 metatra = 0,2 (100 sm) = 20 sm
f = matetika = 10 s -1 = 10 Hertz
λ = halavan'ny onjam-peo = 10 metatra
v = hafainganam-pandehan'ny fiparitahan'ny onja = f λ = (10 s -1 )(10 m) = 100 ms -1
A ny valiny marina.
6. Vokatra Doppler
Mihetsika amin'ny hafainganam-pandeha 72 km/ ora ny fiara mpamonjy voina iray sady maneno ny siren amin'ny matetika 1500 Hz. Mihetsika amin'ny hafainganam-pandeha 20 m/ s amin'ny lalana mifanohitra amin'ny fiara mpamonjy voina ny mpitondra môtô iray. Raha 340 m/ s ny hafainganam-pandehan'ny feo eny amin'ny rivotra , dia ny tahan'ny matetika ren'ny mpitondra môtô rehefa manatona sy miala amin'ny fiara mpamonjy voina dia…
A. 25 : 36
B. 36 : 49
C. 64 : 81
D. 81 : 64
E. 100 : 61
Discussion
Fitsipika momba ny sonia:
tsara foana ny v
Tsara ny v p raha manatona ny loharanon-peo ny mpihaino
Miiba ny v p raha miala amin'ny loharanon-peo ny mpihaino
Tsara ny v s raha toa ka mitodika miala amin'ny mpihaino ny loharanon-peo
Miiba ny v s raha manatona ny mpihaino ny loharanon-peo
v p = 0 raha mangina ny mpihaino
v s = 0 raha mangina ny loharanon-peo
Fantatra fa:
Matetika loharanon-peo (f) = 1500 Hz
Hafainganam-pandehan'ny mpihaino (v p ) = 20 m/s
Hafainganam-pandehan'ny loharanon-peo (vs ) = 72 km/ora = 72 (1000 metatra) / 3600 segondra = 72.000/3600 metatra/segondra = 20 m/s
Hafainganam-pandehan'ny feo (v) = 340 m/s
Fanontaniana: Fampitahana ny fatran'ny feo ren'ny mpitaingina môtô rehefa manatona sy miala amin'ny fiara mpamonjy voina
Valiny:
Raikipohy momba ny vokatry ny Doppler:
Ny fatran'ny fandresen'ny mpitondra môtô rehefa manatona fiara mpamonjy voina
Samy mifanohitra ny lalana roa ka rehefa manatona ny fiara mpamonjy voina ny môtô dia mifampitadiava izy ireo. Tsara ny v p raha manatona ny loharanon-peo ny mpihaino ary ratsy ny v s raha manatona ny mpihaino ny loharanon-peo.
Ny fatran'ny fandresen'ny mpitaingina môtô rehefa miala amin'ny fiara mpamonjy voina
Samy mifanohitra ny lalana roa ka rehefa miala amin'ny fiara mpamonjy voina ny môtô dia mifanalavitra izy ireo. Ratsy ny v p raha miala amin'ny loharanon-peo ny mpihaino ary tsara ny v s raha miala amin'ny mpihaino ny loharanon-peo.
Fampitahana ny fatran'ny ren'ny mpitaingina môtô rehefa manatona sy miala amin'ny fiara mpamonjy voina.
D ny valiny marina.
Hataon'ny feo
7. Jereo ity sary manaraka ity!
Raha loharanon-peo miparitaka amin'ny lafiny rehetra ny teboka P, dia ny tahan'ny hamafin'ny feo amin'ny teboka S, R, ary Q dia...
A. 16 : 25 : 100
B. 16 : 50 : 200
C. 32 : 50 : 100
D. 36 : 25 : 100
E. 72 : 25 : 200
Discussion
Fantatra fa:
Ny elanelan'ny teboka Q amin'ny loharanon-peo (rQ) = 3 metatra
Ny elanelan'ny teboka R amin'ny loharanon-peo (r R ) = 6 metatra
Ny elanelan'ny teboka S amin'ny loharanon-peo (r S ) = 5 metatra
Haavon'ny feo eo amin'ny teboka Q = I Q
Haavon'ny feo eo amin'ny teboka R = I R
Haavon'ny feo eo amin'ny teboka S = I S
Fanontaniana: Fampitahana ny hamafin'ny feo eo amin'ny teboka S, R, ary Q ( I S : I R : I Q )
Valiny:
Haavon'ny feo eo amin'ny teboka S:
Hataon'ny feo eo amin'ny teboka R:
Haavon'ny feo eo amin'ny teboka S:
Fampitahana ny hamafin'ny feo eo amin'ny teboka S, R, ary Q:
D ny valiny marina.
8. Miely amin'ny lafiny rehetra amin'ny fomba mitovy ny onjam-peo avy amin'ny loharanony. Ny teboka A dia eo amin'ny halavirana P miala amin'ny loharanon-peo, ny teboka B dia eo amin'ny halavirana 2P miala amin'ny loharanon-peo, ary ny teboka C dia eo amin'ny halavirana 4P miala amin'ny loharanon-peo. Ny tahan'ny hamafin'ny feo voarain'i A, B, ary C dia…
A. 16 : 4 : 1
B. 4 : 2 : 1
C. 4 : 1 : 16
D. 1 : 2 : 4
E. 1 : 4 : 16
Discussion
Fantatra fa:
Ny elanelan'ny teboka A amin'ny loharanon'ny feo (r A ) = P
Ny elanelan'ny teboka B amin'ny loharanon-peo (r B ) = 2P
Ny elanelan'ny teboka C amin'ny loharanon'ny feo (r C ) = 4P
Haavon'ny feo eo amin'ny teboka A = I A
Haavon'ny feo eo amin'ny teboka B = I B
Haavon'ny feo eo amin'ny teboka C = IC
Fanontaniana: Fampitahana ny hamafin'ny feo eo amin'ny teboka A, B, ary C ( IA : IB : IC )
Valiny:
Hataon'ny feo eo amin'ny teboka A:
Hataon'ny feo eo amin'ny teboka B:
Haavon'ny feo eo amin'ny teboka C:
Fampitahana ny hamafin'ny feo eo amin'ny teboka A, B, ary C:
A ny valiny marina.
9. Vokatra Doppler
Ity sary manaraka ity dia mampiseho fiaran'ny polisy manenjika jiolahy mitondra môtô:
Misy fiaran'ny polisy iray maneno ny siren amin'ny fatran'ny 9.30 Hz, manenjika ny môtôn'ny jiolahy iray izay mandositra amin'ny hafainganam-pandeha 72 km/ora -1 . Mihafaingana ho 108 km/ora -1 ny fiaran'ny polisy mba hanarahana ilay jiolahy. Raha 340 m/s -1 ny hafainganam-pandehan'ny feo eny amin'ny rivotra , dia ny fatran'ny feon'ny siren ren'ilay jiolahy mitaingina môtô dia...
A. 850 Hz
B. 900 Hz
C. 960 Hz
D. 1.020 Hz
E. 1.200 Hz
Discussion
Fitsipika momba ny sonia:
tsara foana ny v
Tsara ny v p raha manatona ny loharanon-peo ny mpihaino
Miiba ny v p raha miala amin'ny loharanon-peo ny mpihaino
Tsara ny v s raha toa ka mitodika miala amin'ny mpihaino ny loharanon-peo
Miiba ny v s raha manatona ny mpihaino ny loharanon-peo
v p = 0 raha mangina ny mpihaino
v s = 0 raha mangina ny loharanon-peo
Fantatra fa:
Matetikan'ny loharanon-peo (f) = 9 30 Hz
Hafainganam-pandehan'ny mpihaino (v p ) = 72 km/ora -1 = 72 (1000 metatra) / 3600 (segondra) = 72.000/3600 metatra/segondra = 20 m/s = -20 ms -1 (ratsy satria miala amin'ny polisy ilay jiolahy)
Hafainganam-pandehan'ny loharanon-peo (vs ) = 108 km/ora -1 = 108 (1000 metatra) / 3600 (segondra) = 108.000/3600 metatra/segondra = 30 m/s = -30 ms -1 (ratsy satria manatona ilay jiolahy ny polisy)
Hafainganam-pandehan'ny feo (v) = 340 ms -1
Tadiavo: Matetika ny feo ren'ny mpihaino (f')
Valiny:
Raikipohy momba ny vokatry ny Doppler:
C ny valiny marina.
Haavon'ny hamafin'ny feo
10. Ao amin'ny efitrano iray, misy mpianatra 100 mianatra mihira. Raha 40 dB ny hamafin'ny feo avoakan'ny mpianatra iray rehefa mihira (hevero ho mitovy amin'izany ho an'ny ankizy tsirairay), dia ny hamafin'ny feo vokarina ao amin'ny efitrano dia… (I o = 10 -12 Wm -2 )
A. 10 -4 Wm -2
B. 10 -5 Wm -2
C. 10 -6 Wm -2
D. 10 -7 Wm -2
E. 10 -8 Wm -2
Discussion
Fantatra fa:
Haavon'ny hamafin'ny mpianatra iray (T I ) = 40 dB
Fahamafisan'ny tokonam-pandrenesan'olombelona (Io ) = 10 -12 W/ m2
Isan'ny mpianatra (x) = 100
Nanontaniana: Ny hamafin'ny feo avy amin'ny mpianatra 100
Valiny:
Hataon'ny feo ho an'ny mpianatra 1:
Hataon'ny feo ho an'ny mpianatra 100:
I x = (x)(I)
I x = (100)(10 -8 ) = (10 2 )(10 -8 )
I x = 10 -6 W/ m²
C ny valiny marina.
11. Ny hamafin'ny feon'ny milina mitovy 100 dia 10 -7 Watt.m -2 . Raha I o = 10 -12 Watt.m -2 , dia ny hamafin'ny feon'ny milina iray dia….
A. 70 dB
B. 60 dB
C. 50 dB
D. 40 dB
E. 30 dB
Discussion
Fantatra fa:
Ny hamafin'ny feon'ny milina 100 (I x ) = 10 -7 Watt.m -2
Fahamafisan'ny tokonam-pandrenesan'olombelona (Io ) = 10 -12 W/ m2
Isan'ny milina (x) = 100 = 10 2
Nanontaniana: Ny hamafin'ny feon'ny milina (TI)
Valiny:
Hataon'ny feo amin'ny milina 1:
I x = (x)(I)
10 -7 = (10 2 )( I )
I = 10 -7 / 10 2 = (10 -7 )(10 -2 ) = 10 -9
Haavon'ny hamafin'ny feo (TI) an'ny milina iray:
Ny valiny marina dia E.
12. Ireto avy ireo toetra ankapoben'ny onja:
(1) tsy afaka miely amin'ny banga
(2) miparitaka mivantana amin'ny sehatra samihafa
(3) miaina fisaintsainana
(4) miaina diffraction
(5) miaina fanelingelenana
Avy amin'ireo toetran'ny onja etsy ambony, izay mifanaraka amin'ny toetran'ny onja maivana dia...
A. (1) sy (2) ihany
B. (3) sy (4) ihany
C. (2), (3), ary (4)
D. (3), (4), ary (5)
E. (1), (3), (4), ary (5)
Discussion
(1) Onja elektromagnetika tsy mila fitaovana fampielezana ny onjan-jiro. Satria tsy mila fitaovana fampielezana izy ireo, dia afaka miparitaka ao anaty banga ny onja elektromagnetika.
(2) Rehefa miditra amin'ny tontolo vaovao ny onjan'ny hazavana izay miparitaka ao anaty tontolo iray, dia miaina fihovitrovitra ihany koa ireo onjan'ny hazavana. Ny fihovitrovitra amin'ny hazavana dia ny fiolan'ny lalana iparitahan'ny onjan'ny hazavana. Mitranga ny fihovitrovitra noho ny fahasamihafan'ny hafainganam-pandehan'ny onjan'ny hazavana amin'ny tontolo tsirairay.
(3) Ankoatra ny fihetsehan'ny taratra, dia miatra taratra ihany koa ny onjan'ny hazavana. Ny taratra avy amin'ny fitaratra fisaka dia ohatra iray amin'ny trangan-javatra taratra. Ny taratra avy amin'ny fitaratra fisaka dia ahafahana mampiasa fitaratra fisaka ho fitaovana fanatsarana tarehy.
(4) Tsy ny onja elektromagnetika toy ny onja hazavana ihany no iainan'ny difraksiona, fa ny onja mekanika toy ny onja rano sy ny onja feo koa.
(5) Ankoatra ny fiantraikan'ny onja elektromagnetika toy ny onja hazavana, dia misy ihany koa ny onja mekanika toy ny onja rano, onja tady na onja feo izay mety hiteraka fitsabahana.
D ny valiny marina.
13. Tandremo ireto toetran'ny onja manaraka ireto!
(1) miaina diffraction
(2) miaina fisaintsainana
(3) tsy afaka miely amin'ny banga
(4) mety hiaina fifanoherana
(5) mihetsika mahitsy rehefa mandalo amin'ny fitaovana roa samihafa
Avy amin'ireo toetran'ny onja etsy ambony, ireo mifanaraka amin'ny toetran'ny onja feo dia...
A. (1), (2) ary (3)
B. (1), (2) ary (4)
C. (1), (3) ary (4)
D. (2), (3) ary (4)
E. (3), (4) ary (5)
Discussion
(1) Tsy ny onja elektromagnetika toy ny onja hazavana ihany no iainan'ny diffraction, fa ny onja mekanika toy ny onja feo koa.
(2) Ny taratra na ny fitsambikinana dia iainan'ny onja elektromagnetika toy ny onja hazavana sy ny onja mekanika toy ny onja feo na onja rano. Ohatra iray amin'ny fisehoan'ny taratra onja feo ny akony.
(3) Onja mekanika ny onjam-peo. Onja mekanika ny onja izay mila fitaovana fampielezana mba hielezany. Raha tsy misy fitaovana, toy ny ao anaty banga, dia tsy afaka miely ny onjam-peo.
(4) Ny onja miampita toy ny onja tady, ny onja ambonin'ny rano ary ny onja elektromagnetika toy ny onja hazavana dia onja mivelatra ka noho izany dia tsy afaka miaina ny onja polarisasi.
(5) Rehefa miparitaka avy amin'ny fitaovana iray mankany amin'ny fitaovana hafa ny onjam-peo, dia miaina fihovitrovitra na fiovan'ny lalana iparitahany ny onjam-peo. Mitranga ny fihovitrovitra rehefa manomboka miditra amin'ny fitaovana hafa ny onja.
A ny valiny marina.
Loharanon'ny fanontaniana:
Fanontaniana momba ny Fizika amin'ny Fanadinana Nasionaly ho an'ny Lisea Ambony/Lisea Asa Fiofanana
