Eżempji ta' mistoqsijiet dwar il-Mewġ Mekkaniku

13-il Eżempju ta' Mewġ Mekkaniku

1. Fażijiet differenti mewġ trasversali

Oqgħod attent għall-istampa gelombang is-sinusoidali li ġejjin!

Jekk it-tul tal-mewġa tas-sinusoid ta' hawn fuq huwa ta' 80 ċm, allura l-punt li għandu differenza fil-fażi ta' ¾ huwa...

A. P b'Q

B. P b'R

Ċ. P ma' S

D. Q b'S

E. R b'S

Diskussjoni

PQ = 3/4 tat-tul tal-mewġa

PR = 1 1/2 = 1,5 tulijiet ta' mewġ

PS = 2 tulijiet ta' mewġ

QS = 1 1/4 = 1,25 tul ta' mewġ

RS = 1/2 tul ta' mewġa

It-tweġiba korretta hija A.

2. Pajpijiet tal-orgni miftuħa u magħluqa

Hemm żewġ pajpijiet tal-orgni, wieħed miftuħ u l-ieħor magħluq, kull wieħed bl-istess tul. Jekk il-veloċità tal-ħoss fl-arja hija 340 m/s, allura l-proporzjon tal-frekwenzi tas-sovraton taż-żewġ pajpijiet tal-orgni miftuħa għall-frekwenzi tas-sovraton taż-żewġ pajpijiet tal-orgni magħluqa huwa...

Diskussjoni

Huwa magħruf:

It-tul ta' pajp tal-orgni miftuħ u magħluq huwa l-istess.

Veloċità tal-ħoss fl-arja (v) = 340 m/s

Mistoqsi:

Tweġiba: Paragun ta' fit-tieni frekwenza ta' overtone (f₃) pajpijiet tal-orgni miftuħa u magħluqa

Pajp tal-orgni miftuħ

Pajp tal-orgni miftuħ jew tubu miftuħ huwa tubu li għandu ż-żewġt itruf miftuħa bħal fl-istampa fuq il-ġenb.

Il-figura fuq il-lemin hija graff tal-mewġ tal-ħoss f'pajp tal-orgni miftuħ, fejn in-nodi jirrappreżentaw id-densità tal-arja u l-antinodi jirrappreżentaw it-tensjoni tal-arja.

Ton bażiku (f₁) = v / 2L = 340/2L = 170/L

It-tieni overtone (f₃) = 3 f₁ = 3 (170/L) = 510/L

Pajp tal-orgni magħluq

Pajp tal-orgni magħluq, jew tubu magħluq, huwa tubu b'tarf wieħed miftuħ u l-ieħor magħluq, kif muri fil-figura t'hawn taħt. Jekk iż-żewġt itruf tat-tubu jkunu magħluqa, it-tubu ma jistax jintuża.

Il-figura fuq il-lemin hija graff tal-mewġ tal-ħoss f'pajp tal-orgni magħluq, fejn in-nodi jirrappreżentaw id-densità tal-arja u l-antinodi jirrappreżentaw it-tensjoni tal-arja.

Ton bażiku (f₁) = v / 4L = 340/4L = 85/L

It-tieni overtone (f₃) = 3 f₁ = 3 (85/L) = 255/L

Paragun ta' fit-tieni frekwenza ta' overtone (f₃) pajpijiet tal-orgni miftuħa u magħluqa

510/L : 255/L

510: 255

2: 1

3. Livell ta' intensità tal-mewġa tal-ħoss

Sors ta' mewġa tal-ħoss b'qawwa ta' 12,56 W jarmi mewġ fil-mezz tal-madwar b'mod omoġenju. L-intensità limitu tal-ħoss hija 10^-12 Wm^-2Il-livell ta' intensità tal-mewġ tar-radjazzjoni f'distanza ta' 10 metri mis-sors huwa...

Diskussjoni

Huwa magħruf:

Qawwa = 12,56 watt

Intensità tal-limitu tal-ħoss (I_o) = 10^-12 Wm^-2

Distanza (r) = 10 metri

Mistoqsi: Livell ta' intensità (TI)

Tweġiba:

Il-formula għar-relazzjoni bejn il-qawwa (P), l-intensità (I) u d-distanza (r):

Livell ta' intensità (TI):

4. Intensità tal-ħoss

Sistema ta' loudspeakers temetti 36 Hz ta' qawwa akustika.π watts u livell ta' intensità ta' 80 dB meta jinstema' minn distanza x mill-ispiker. (I_o = 10^-12 watt.m^-2). Il-valur korrett ta' x huwa…

A. 100 m

B. 160 metri

Ċ. 175 m

D. 225-il metru

Lvant 300 m

Diskussjoni

Huwa magħruf li:

Qawwa (P) = 36π watt

Livell ta' intensità (TI) = 80 dB

Distanza = x

Limiti tas-smigħ tal-bniedem (I_o) = 10^-12 Watt.m^-2

Mistoqsi: Il-valur ta' x

Tweġiba:

Il-formula għar-relazzjoni bejn il-qawwa (P), l-intensità (I) u d-distanza (x):

L-ewwel ikkalkula l-intensità tal-ħoss fid-distanza x:

Intensità tal-ħoss:

Ikkalkula l-valur ta' x:

It-tweġiba korretta hija E.

5. Mewġa li Tivvjaġġa

Mistoqsijiet Nru. 24 tal-Eżami Nazzjonali tal-Fiżika SMA/MA 2015/2016

L-ekwazzjoni tal-mewġa li tivvjaġġa espressa fis-Sistema Internazzjonali tal-Unitajiet (SI) hija y = 0,2 sin (0,2πx-20πt)

Mid-dikjarazzjonijiet li ġejjin:

(1) Veloċità tal-propagazzjoni tal-mewġa 100 ms^-1

(2) F'x = 0 u t = 0 id-devjazzjoni tal-mewġa = 0

(3) Frekwenza tal-mewġa 20 Hz

(4) Amplitudni tal-mewġa 2 ċm

Liema waħda hija korretta?

A. (1) u (2)

B. (1) u (3)

Ċ. (1) u (4)

D. (2) u (4)

E. (2) u (3)

Diskussjoni

Tliet forom ta' ekwazzjonijiet tal-mewġ:

y = A sin (ωt – kx) ——> 1

ω = 2π / T u k = 2π / λ

y = A sin (2π/T) t – (2π/λ) x

y = A sin 2π (t/T – x/λ) ——-> 2

y = A sin 2π (ft – x/λ) ——-> 2

T = 1/f u λ = v / f

y = A sin 2π (ft – f(x/v))

y = A sin 2πf (t – x/v) ——-> 3

L-ekwazzjoni tal-mewġa li tivvjaġġa fil-mistoqsija ta' hawn fuq hija l-istess bħall-formola 2:

y = 0,2 sin (0,2πx-20πt)

y = 0,2 sin π (0,2x-20t)

y = 0,2 sin²π (0,1x-10t)

y = 0,2 sin²π (x/10 -10t)

y = A sin 2π (ft – x/λ)

A = amplitudni = 0,2 metri = 0,2 (100 ċm) = 20 ċm

f = frekwenza = 10 s^-1 = 10 Hertz

λ = tul ta' mewġa = 10 metri

v = veloċità tal-propagazzjoni tal-mewġa = f λ = (10 s^-1)(10 m) = 100 ms^-1

It-tweġiba korretta hija A.

6.  Effett Doppler

Ambulanza qed tiċċaqlaq b'veloċità ta' 72 km/siegħa.^-1 waqt li jdoqq sirena bi frekwenza ta' 1500 Hz. Is-sewwieq tal-mutur miexi b'veloċità ta' 20 m/s^-1 fid-direzzjoni opposta għall-ambulanza. Jekk il-veloċità tal-ħoss fl-arja hija 340 ms^-1, allura l-proporzjon tal-frekwenzi li jinstemgħu l-muturċiklist meta joqrob u jitbiegħed mill-ambulanza huwa...

A. 25: 36

B. 36: 49

Ċ. 64: 81

D. 81: 64

E. 100:61

Diskussjoni

Regoli tas-sinjali:

v hija dejjem pożittiva

v_p pożittiv jekk is-semmiegħ joqrob lejn is-sors tal-ħoss

v_p negattiv jekk is-semmiegħ jitbiegħed mis-sors tal-ħoss

v_s pożittiv jekk is-sors tal-ħoss ikun iħares 'il bogħod mis-semmiegħ

v_s negattiv jekk is-sors tal-ħoss ikun qed joqrob lejn is-semmiegħ

v_p = 0 jekk is-semmiegħ ikun sieket

v_s = 0 jekk is-sors tal-ħoss għadu

Huwa magħruf li:

Frekwenza tas-sors tal-ħoss (f) = 1500 Hz

Veloċità tas-semmiegħ (v)_p) = 20 m / s

Il-veloċità tas-sors tal-ħoss (v)_s) = 72 km/h = 72 (1000 metru) / 3600 sekonda = 72.000/3600 metru/sekonda = 20 m/s

Veloċità tal-ħoss (v) = 340 m/s

Mistoqsi: PParagun tal-frekwenzi li jinstemgħu mill-muturi meta joqorbu u jitbiegħdu minn ambulanza

Tweġiba:

Formula tal-effett Doppler:

Il-frekwenza li jinstema' minn muturċiklist meta jkun qed joqrob lejn ambulanza

It-tnejn kienu sejrin f'direzzjonijiet opposti u għalhekk meta l-mutur resaq lejn l-ambulanza, it-tnejn resqu lejn xulxin. v_p pożittiv jekk is-semmiegħ joqrob lejn is-sors tal-ħoss u v_s negattiv jekk is-sors tal-ħoss ikun qed joqrob lejn is-semmiegħ.

Il-frekwenza li jinstemgħu l-muturi meta jitbiegħdu minn ambulanza

It-tnejn kienu sejrin f'direzzjonijiet opposti tant li meta l-mutur tbiegħed mill-ambulanza, huma tbiegħdu minn xulxin. v_p negattiv jekk is-semmiegħ jitbiegħed mis-sors tal-ħoss u v_s pożittiv jekk is-sors tal-ħoss ikun iħares 'il bogħod mis-semmiegħ.

PParagun tal-frekwenzi li jinstemgħu mill-muturi meta joqorbu u jitbiegħdu minn ambulanza.

It-tweġiba korretta hija D.

Intensità tal-Ħoss

7. Perhatikan gambar berikut!

Jekk il-punt P huwa sors tal-ħoss li jirradja fid-direzzjonijiet kollha, allura l-proporzjon tal-intensità tal-ħoss fil-punti S, R, u Q rispettivament huwa...

A. 16: 25: 100

B. 16: 50: 200

Ċ. 32: 50: 100

D. 36: 25: 100

E. 72: 25: 200

Diskussjoni

Huwa magħruf li:

Id-distanza tal-punt Q mis-sors tal-ħoss (r_Q) = 3 metri

Id-distanza tal-punt R mis-sors tal-ħoss (r_R) = 6 metri

Id-distanza tal-punt S mis-sors tal-ħoss (r_S) = 5 metri

L-intensità tal-ħoss fil-punt Q = I_Q

Intensità tal-ħoss fil-punt R = I_R

L-intensità tal-ħoss fil-punt S = I_S

Mistoqsi: Ptqabbil tal-intensità tal-ħoss fil-punti S, R, u Q (I_S : Jien_R : Jien_Q)

Tweġiba:

Intensità tal-ħoss fil-punt S:

Intensità tal-ħoss fil-punt R:

Intensità tal-ħoss fil-punt S:

PParagun tal-intensità tal-ħoss fil-punti S, R, u Q:

It-tweġiba korretta hija D.

8. Il-mewġ tal-ħoss jinfirex mis-sors tagħhom fid-direzzjonijiet kollha b'mod ugwali. Il-punt A jinsab f'distanza P mis-sors tal-ħoss, il-punt B jinsab f'distanza ta' 2P mis-sors tal-ħoss, u l-punt C jinsab f'distanza ta' 4P mis-sors tal-ħoss. Il-proporzjon tal-intensitajiet tal-ħoss riċevuti minn A, B, u C huwa...

A. 16: 4: 1

B. 4: 2: 1

Ċ. 4: 1: 16

D. 1: 2: 4

E. 1: 4: 16

Diskussjoni

Huwa magħruf li:

Id-distanza tal-punt A mis-sors tal-ħoss (r_A) = P

Id-distanza tal-punt B mis-sors tal-ħoss (r_B) = 2P

Id-distanza tal-punt C mis-sors tal-ħoss (r_C) = 4P

Intensità tal-ħoss fil-punt A = I_A

Intensità tal-ħoss fil-punt B = I_B

Intensità tal-ħoss fil-punt C = I_C

Mistoqsi: Ptqabbil tal-intensità tal-ħoss fil-punti A, B, u C (I_A : Jien_B : Jien_C)

Tweġiba:

Intensità tal-ħoss fil-punt A:

Intensità tal-ħoss fil-punt B:

Intensità tal-ħoss fil-punt C:

PParagun tal-intensità tal-ħoss fil-punti A, B, u C:

It-tweġiba korretta hija A.

9. Effett Doppler

L-immaġni li ġejja turi karozza tal-pulizija tiġri wara kriminal bil-mutur:

Karozza tal-pulizija waqt li ddoqq is-sirena bi frekwenza 930 Hz jiġri wara l-mutur ta' kriminal li qed jaħrab b'veloċità ta' 72 km/h^-1Il-karozza tal-pulizija aċċellerat għal 108 km/h^-1 sabiex ilaħħaq mal-kriminal. Jekk il-veloċità tal-ħoss fl-arja hija 340 ms^-1, allura l-frekwenza tal-ħoss tas-sirena li jinstema' l-muturċiklist hija...

A. 850 Hz

B. 900 Hz

Ċ. 960 Hz

D. 1.020 Hz

E. 1.200 Hz

Diskussjoni

Regoli tas-sinjali:

v hija dejjem pożittiva

v_p pożittiv jekk is-semmiegħ joqrob lejn is-sors tal-ħoss

v_p negattiv jekk is-semmiegħ jitbiegħed mis-sors tal-ħoss

v_s pożittiv jekk is-sors tal-ħoss ikun iħares 'il bogħod mis-semmiegħ

v_s negattiv jekk is-sors tal-ħoss ikun qed joqrob lejn is-semmiegħ

v_p = 0 jekk is-semmiegħ ikun sieket

v_s = 0 jekk is-sors tal-ħoss għadu

Huwa magħruf li:

Frekwenza tas-sors tal-ħoss (f) = 930 Hz

Veloċità tas-semmiegħ (v)_p) = 72 km/siegħa^-1 = 72 (1000 metru) / 3600 (sekondi) = 72.000/3600 metru/sekonda = 20 m/s = -20 ms^-1 (negattiv għax il-kriminali jibqgħu 'l bogħod mill-pulizija)

Il-veloċità tas-sors tal-ħoss (v)_s) = 108 km/siegħa^-1 = 108 (1000 metru) / 3600 (sekondi) = 108.000/3600 metru/sekonda = 30 m/s = -30 ms^-1 (negattiv għax il-pulizija avviċinaw lill-kriminal)

Veloċità tal-ħoss (v) = 340 ms^-1

Mistoqsi: Frekwenza tal-ħoss li jinstema' s-semmiegħ (f')

Tweġiba:

Formula tal-effett Doppler:

It-tweġiba korretta hija Ċ.

Livell tal-Intensità tal-Ħoss

10. F’sala, 100 student qed jitgħallmu jkantaw. Jekk il-livell tal-intensità tal-ħoss ta’ student wieħed meta jkanta huwa ta’ 40 dB (jekk nassumu li huwa l-istess għal kull tifel u tifla), allura l-intensità tal-ħoss prodotta fis-sala hija… (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

Diskussjoni

Huwa magħruf li:

Il-livell ta' intensità ta' student wieħed (T_I) = 40 dB

Intensità tal-limitu tas-smigħ tal-bniedem (I_o) = 10^-12 W / m²

Numru ta' studenti (x) = 100

Mistoqsi: Intensità tal-ħoss ta' 100 student

Tweġiba:

Intensità tal-ħoss ta' student wieħed:

Intensità tal-ħoss ta' student wieħed:

I_x = (x)(I)

I_x = (100)(10^-8) = (10²) (10^-8)

I_x = 10^-6 W / m²

It-tweġiba korretta hija Ċ.

11. L-intensità tal-ħoss ta' 100 magna identika hija 10^-7 Watt.m^-2Jekk jien_o = 10^-12 Watt.m^-2, allura l-livell tal-intensità tal-ħoss ta' magna huwa….

A. 70 dB

B. 60 dB

Ċ. 50 dB

D. 40 dB

E. 30 dB

Diskussjoni

Huwa magħruf li:

Intensità tal-ħoss ta' 100 magna (I_x) = 10^-7 Watt.m^-2

Intensità tal-limitu tas-smigħ tal-bniedem (I_o) = 10^-12 W / m²

Numru ta' magni (x) = 100 = 10²

Mistoqsi: Livell ta' intensità tal-ħoss ta' magna (TI)

Tweġiba:

Intensità tal-ħoss ta' magna waħda:

I_x = (x)(I)

10^-7 = (10²)(I)

I = 10^-7 / 10² = (10^-7) (10^-2) = 10^-9

Livell ta' intensità tal-ħoss ta' magna (TI):

It-tweġiba korretta hija E.

12. Il-proprjetajiet ġenerali tal-mewġ huma kif ġej:
(1) ma jistax jippropaga fil-vakwu
(2) jippropaga direttament f'mezzi differenti
(3) tesperjenza riflessjoni
(4) jesperjenzaw id-diffrazzjoni
(5) li jesperjenzaw interferenza

Mill-proprjetajiet tal-mewġ ta' hawn fuq, dak li jikkorrispondi mal-karatteristiċi tal-mewġ tad-dawl huwa...

A. (1) u (2) biss
B. (3) u (4) biss
Ċ. (2), (3), u (4)
D. (3), (4), u (5)
E. (1), (3), (4), u (5)

Diskussjoni

(1) Il-mewġ tad-dawl huma mewġ elettromanjetiku li ma jeħtiġux mezz ta' propagazzjoni. Minħabba li ma jeħtiġux mezz ta' propagazzjoni, il-mewġ elettromanjetiku jista' jippropaga fil-vakwu.
(2) Meta l-mewġ tad-dawl li jkun qed jippropaga f'mezz jidħol f'mezz ġdid, il-mewġ tad-dawl ukoll jesperjenza rifrazzjoni. Ir-rifrazzjoni tad-dawl hija t-tgħawwiġ tad-direzzjoni tal-propagazzjoni tal-mewġ tad-dawl. Ir-rifrazzjoni sseħħ minħabba d-differenza fil-veloċità tal-mewġ tad-dawl f'kull mezz differenti.
(3) Minbarra li jesperjenzaw rifrazzjoni, il-mewġ tad-dawl jesperjenzaw ukoll riflessjoni. Ir-riflessjoni tad-dawl minn mera ċatta hija eżempju wieħed tal-fenomenu tar-riflessjoni tad-dawl. Ir-riflessjoni tad-dawl minn mera ċatta tagħmilha possibbli li l-mirja ċatti jintużaw bħala għodda tal-makeup.
(4) Id-diffrazzjoni ma tiġix esperjenzata biss minn mewġ elettromanjetiku bħal mewġ tad-dawl, iżda tiġi esperjenzata wkoll minn mewġ mekkaniku bħal mewġ tal-ilma u mewġ tal-ħoss.
(5) Minbarra li tiġi esperjenzata minn mewġ elettromanjetiku bħal mewġ tad-dawl, l-interferenza tiġi esperjenzata wkoll minn mewġ mekkaniku bħal mewġ tal-ilma, mewġ tal-ħabel jew mewġ tal-ħoss.
It-tweġiba korretta hija D.

13. Oqgħod attent għall-proprjetajiet tal-mewġ li ġejjin!
(1) jesperjenzaw id-diffrazzjoni
(2) tesperjenza riflessjoni
(3) ma jistax jippropaga fil-vakwu
(4) jistgħu jesperjenzaw polarizzazzjoni
(5) jiċċaqlaq dritt meta jgħaddi minn żewġ mezzi differenti
Mill-proprjetajiet tal-mewġ ta' hawn fuq li jikkorrispondu mal-karatteristiċi tal-mewġ tal-ħoss huma...

A. (1), (2) u (3)
B. (1), (2) u (4)
Ċ. (1), (3) u (4)
D. (2), (3) u (4)
E. (3), (4) u (5)

Diskussjoni
(1) Id-diffrazzjoni ma tiġix esperjenzata biss minn mewġ elettromanjetiku bħal mewġ tad-dawl, iżda tiġi esperjenzata wkoll minn mewġ mekkaniku bħal mewġ tal-ħoss.
(2) Ir-riflessjoni jew ir-riflessjoni hija esperjenzata minn mewġ elettromanjetiku bħal mewġ tad-dawl u mewġ mekkaniku bħal mewġ tal-ħoss jew mewġ tal-ilma. Eżempju tal-avveniment ta' riflessjoni tal-mewġ tal-ħoss huwa eku.
(3) Il-mewġ tal-ħoss huma mewġ mekkaniku. Il-mewġ mekkaniku huwa mewġ li jeħtieġ mezz ta' propagazzjoni sabiex jippropaga. Jekk ma jkunx hemm mezz, bħal fil-vakwu, allura l-mewġ tal-ħoss ma jistax jippropaga.

(4) Il-polarizzazzjoni tiġi esperjenzata minn mewġ trasversali bħal mewġ tal-ħabel, mewġ tal-wiċċ tal-ilma u mewġ elettromanjetiku bħal mewġ tad-dawl. Il-mewġ tal-ħoss huwa mewġ lonġitudinali u għalhekk ma jistax jesperjenza polarizzazzjoni.
(5) Meta jippropagaw minn mezz għal ieħor differenti, il-mewġ tal-ħoss jesperjenzaw rifrazzjoni jew bidla fid-direzzjoni tal-propagazzjoni. Ir-rifrazzjoni sseħħ meta l-mewġa tibda tidħol f'mezz differenti.
It-tweġiba korretta hija A.

 

 

Sors tal-mistoqsija:

Mistoqsijiet tal-Fiżika tal-Eżami Nazzjonali għall-Iskola Sekondarja Anzjana/Skola Sekondarja Vokazzjonali