1. De snelheid van de transversale golf op een touw van 25 meter is 50 m/s. De trekkracht in het touw is 200 N. Bepaal de massa van het touw.
A. 0.08 kg
B. 0.5 kg
C. 0.8 kg
D. 2.0 kg
Bekend:
Lengte van het touw (l) = 25 m
Snelheid van de transversale golf (v) = 50 m/s
Trekkracht van het touw (T) = 200 N
Gevraagd: Gewicht van het touw (m)
oplossing:
Dit probleem kan worden opgelost met behulp van de formule voor golfvoortplanting op het touw.
Het juiste antwoord is D.
2. Op het oppervlak van het meer drijven twee stukken hout, met een afstand van 6 meter ertussen. Golven planten zich voort op het oppervlak van het meer. Wanneer het eerste stuk hout drie keer op en neer is bewogen, is het tweede stuk hout slechts één keer op en neer bewogen. Als beide stukken hout elke 2 seconden drie keer op en neer bewegen, is de golfvoortplanting …
A. 4.5 m/s
B. 3.0 m/s
C. 2.0 m/s
D. 1.5 m/s
Bekend:
Afstand tussen beide bossen (l) = 6 meter
De eerste balk is drie keer op en neer bewogen; de tweede balk slechts één keer.
Frequentie (f) = 3 / 2 = 1.5 hertz
Gezocht: Snelheid van de golf (v)
oplossing:
Wanneer het eerste stuk hout één keer op en neer beweegt, verplaatst golflengte 1 zich naar het tweede stuk hout. Wanneer het eerste stuk hout twee keer op en neer beweegt, verplaatst golflengte 2 zich naar het tweede stuk hout. Wanneer het eerste stuk hout drie keer op en neer beweegt, is golflengte 1 aangekomen bij het tweede stuk hout, zodat tegelijkertijd het tweede stuk hout één keer op en neer beweegt.
Dus de afstand Tussen het eerste en het tweede stuk hout bevinden zich twee golflengten (2λ), zoals weergegeven in de afbeelding hiernaast.
Afstand van 1 golflengte (λ) = 6 / 2 = 3 meter
De snelheid van de golfvoortplanting (v):
v = f λ = (1.5 hertz)(3 meter)
v = 4.5 m/s
Het juiste antwoord is A.
3. Factoren die de voortplanting van golven op de snaren versnellen zijn…
(1) verleng de draad
(2) het vergroten van de draadmassa
(3) verhoog de draadspanning
(4) de draaddikte vergroten De juiste bewering is…
A. (1), (2), (3) en (4)
B. (1), (2) en (3)
C. (3) en (4)
D. (3) alleen
oplossing:
De formule voor de voortplantingssnelheid van de golf op de snaren:
Het juiste antwoord is A.
v = snelheid van de golfvoortplanting op de snaren
T = trekkracht van de snaren
μ = dichtheid van de snaar
m = massa van de snaar
l = lengte van de tekenreeks
4. Op een touw plant zich een golf voort met een frequentie van 50 Hz en een golflengte van 2 m. De periode en de snelheid van de golf zijn…
A. 0.02 seconden en 50 ms -1
B. 0.02 seconden en 100 ms -1
C. 0.04 seconden en 50 ms -1
D. 0.5 seconden en 100 ms -1
Bekend:
Frequentie (f) = 50 Hz
De golflengte (λ) = 2 meter
Gevraagd: Periode (T) en snelheid van de golf (v)
oplossing:
Periode :
T = 1/f = 1/50 Hz = 0.02 seconden
De snelheid van de golf:
v = f λ = (50 1/seconde)(2 meter) = 100 meter/seconde
Het juiste antwoord is B.
5. Een kurk op het wateroppervlak beweegt op en neer door de golven. De tijd die nodig is van de ene golftop naar de volgende is 1.2 seconden. Als de afstand tussen twee golftoppen op het wateroppervlak 10 cm is, bepaal dan de snelheid waarmee de golven zich voortplanten.
A. 12 ms -1
B. 12 cm s -1
C. 8,3 ms -1
D. 8,3 cm s -1
Bekend:
De tijd die nodig is van top tot volgende top = het tijdsinterval voor één golflengte = periode (T) = 1.2 seconden.
Afstand tussen twee toppen = afstand van 1 golflengte (λ) = 10 cm
Gevraagd: Snelheid van de golfvoortplanting (v)
oplossing:
Snelheid van de golfvoortplanting:
v = f λ = λ / T = 10 cm / 1.2 seconden = 8.3 cm/seconde = 8.3 cm.s -1
Het juiste antwoord is D.
