Przykłady pytań i wzorów dla fal poprzecznych, podłużnych, stacjonarnych
Fale poprzeczne
1. Odległość między dwoma sąsiednimi dolinami fali powierzchniowej wynosi 20 m. Obiekt unosi się na powierzchni wody i podlega drganiom. Jeśli czas jednego drgania wynosi 4 sekundy, to prędkość fali wynosi… m/s
- 20
- 15
- 10
- 5
Pembahasan
Wiadomo, że:
Długość fali (λ) = 20 metra
Okres (T) = 4 sekundy
Zapytano: Prędkość fali (v)
Jawab:
Wzór na prędkość fali:
v = λ / T = 20 metrów / 4 sekundy = 5 metrów / sekundę
Prawidłowa odpowiedź to D.
2. Dwa punkty A i B leżą na strunie i są od siebie oddalone o 90 cm. Fala poprzeczna rozchodzi się wzdłuż struny , tak że punkt A znajduje się na szczycie fali, punkt B na jej dnie, a między nimi znajdują się dwa szczyty i dwa doły fali. Jeśli okres fali wynosi 0,3 sekundy, to prędkość rozchodzenia się fali wynosi…
- 10,8 cm / s
- 18,0 cm / s
- 120,0 cm / s
- 200,0 cm / s
Pembahasan
Wiadomo, że:
Odległość AB (l) = 90 cm
Okres fali (T) = 0,3 sekundy
Częstotliwość fali (f) = 1/0,3 sekundy
Punkt A znajduje się na szczycie fali, punkt B na jej dnie
Między punktami A i B znajdują się dwa szczyty i dwa doły fali
Zapytano: Prędkość propagacji fali (v = f λ)
Jawab:
Na podstawie obrazu można stwierdzić, że istnieje 2,5 długości fali. Odległość jednej długości fali (λ) = 90 cm / 2,5 = 36 cm
Prędkość propagacji fali:
v = f λ = (1/0,3)(36) = 36/0,3 = 120 cm/s.
Prawidłowa odpowiedź to C.
3. Poniższy wykres przedstawia przemieszczenie punktu w ośrodku w funkcji czasu podczas przejścia fali przez ośrodek.
Jeżeli długość fali wynosi 6 metrów, to prędkość rozchodzenia się fali wynosi...
- 3 m / s
- 6 m / s
- 8 m / s
- 12 m / s
Pembahasan
Wiadomo, że:
Na powyższym wykresie wyróżniono 2 długości fal.
Odległość 1 długości fali (λ) = 6 metrów / 2 = 3 metry.
Okres (T) = 0,5 sekund
Zapytano: Prędkość fali (v)
Jawab:
v = f λ = λ / T = 3 metry / 0,5 sekundy = 6 metrów / sekundę
Prawidłowa odpowiedź to B.
Fale podłużne
4. Dźwięk z dwóch źródeł jest emitowany jednocześnie w tym samym ośrodku i temperaturze. Pierwsze źródło dźwięku ma częstotliwość 640 Hz, a drugie 1280 Hz. Prawidłowe stwierdzenie to…
- Prędkość pierwszego dźwięku jest większa niż prędkość drugiego dźwięku
- Prędkość pierwszego dźwięku jest mniejsza niż prędkość drugiego dźwięku
- Pierwsza i druga prędkość dźwięku są takie same
- Długo fale dźwiękowe oba są tej samej wielkości
Pembahasan
Prędkość dźwięku zależy od ośrodka, więc jeśli ośrodek jest ten sam, prędkość obu dźwięków będzie taka sama. I odwrotnie, jeśli częstotliwość jest wysoka, długość fali będzie mała, i podobnie, jeśli częstotliwość jest niska, długość fali będzie duża. Częstotliwości obu dźwięków są różne, więc długości fal obu dźwięków również będą różne.
Prawidłowa odpowiedź to C.
Fale stojące (fale stojące)
5. Struna z zaciśniętymi obydwoma końcami generuje dźwięk podstawowy o częstotliwości 420 Hz. Częstotliwości trzech alikwotów to…
- 840 Hz
- 1260 Hz
- 1680 Hz
- 2940 Hz
Pembahasan
Wiadomo, że:
Częstotliwość podstawowa (f1) = 420 Hz
Oba końce drutu są związane
Zapytano: Częstotliwość trzech alikwotów
Jawab:
Częstotliwość drugiego alikwotu (f2) = 2 f1 = 2 (420 Hz) = 840 Hz
Częstotliwość trzeciego alikwotu (f3) = 3 f1 = 3 (420 Hz) = 1260 Hz
Prawidłowa odpowiedź to B.
Fale dźwiękowe
6. 
Poniższy rysunek przedstawia dzwonek elektryczny umieszczony w zamkniętej obudowie. Dzwonek zostaje następnie uderzony, co powoduje uwolnienie powietrza z obudowy. Po uwolnieniu powietrza z obudowy dźwięk dzwonka przestaje być słyszalny. Na podstawie tego zdarzenia można wnioskować, że dźwięk...
- nie występuje w przestrzeni zamkniętej
- przenoszone przez powietrze wydobywające się z maski
- nie może rozprzestrzeniać się w próżni
- nie może rozprzestrzeniać się przez ciała stałe
Pembahasan
Dźwięk to fala, która rozchodzi się w ciałach stałych, cieczach i gazach. Jeśli dzwonek znajduje się w próżni, fale dźwiękowe nie mogą dotrzeć z dzwonka do ucha słuchacza.
Prawidłowa odpowiedź to C.
Źródło pytania:
Pytania OSN z fizyki dla gimnazjum
