4 Exemple de unde staționare și unde staționare
1. O coardă are o lungime de 0,6 metri. Dacă tensiunea coardei este ajustată astfel încât viteza undei să fie de 120 m/s, atunci frecvența fundamentală este...
A. 100 Hz
B. 120 Hz
C. 140 Hz
D. 150 Hz
E. 350 Hz
Discuție:
Este cunoscut :
Lungimea firului (L) = 0,6 metri
Viteza undei (v) = 120 m/s.
Întrebat :
Frecvența fundamentală (f1)?
Jawab :
Formula frecvenței fundamentale (f1) unde staționare sau unde staționare la care ambele capete ale coardei sunt atașate:
f1 = v / 2L
Frecvența fundamentală (f1) undele sunt:
f1 = 120 / (2)(0,6) = 120 / 1,2 = 100 Hz
Răspunsul corect este A.
2. Ca urmare a reflexiei, se formează o undă staționară cu ecuația: y = 0,4 sin (0,6 π x) cos π(8t) metri. Din ecuația de mai sus, viteza undei reflectate este...
A. 10,0 m/s
B. 11,5 m/s
C. 12,4 m/s
D. 13,2 m/s
E. 14,0 m/s
Discuție:
Este cunoscut :
Întrebat :
Viteza undei reflectate (v) ?
Jawab :
Răspunsul corect este D.
3. O sfoară lungă de 3 m este legată la un capăt, iar celălalt capăt este conectat la un vibrator. Când vibratorul este acționat prin vibrații, pe sfoară se formează o undă staționară, așa cum se arată în figură:
Poziția celui de-al 5-lea stomac de la capătul legat este…
A. 0,9 m
B. 1,2 m
C. 2,5 m
D. 2,7 m
E. 3,0 m
Pembahasan
Capătul șirului conectat la vibrator se poate mișca liber în timp ce capătul șirului conectat la stâlp este legat.
Distanța dintre două noduri cele mai apropiate = 3 metri / 5 = 3/5 metri.
Poziția primului nod de la capătul legat = 3/5 metri
Poziția celui de-al doilea nod de la capătul legat = 2 (3/5 metri) = 6/5 metri
Poziția celui de-al doilea nod de la capătul legat = 3 (3/5 metri) = 9/5 metri
Poziția celui de-al doilea nod de la capătul legat = 4 (3/5 metri) = 12/5 metri
Distanța dintre un nod și cea mai apropiată burtă = 1/2 (3/5 metru) = 3/10 metru.
Amplasarea celui de-al 5-lea stomac față de capătul legat = distanța celui de-al 4-lea nod față de capătul legat + Distanța dintre un nod și cel mai apropiat stomac = 12/5 + 3/10 = 24/10 + 3/10 = 27/10 = 2,7 metri.
Răspunsul corect este D.
4. În experimentul lui Melde, s-a obținut o undă staționară, așa cum se arată în figură. Dacă lungimea coardei utilizate este de 1,5 m, atunci locația celui de-al patrulea nod calculată din sursa de vibrații este...
A. 0,40 m
B. 0,54 m
C. 0,96 m
D. 1,02 m
E. 1,10 m
Pembahasan
Distanța dintre două noduri cele mai apropiate = 1,5 metri / 11 = 1,5/11 metri.
Locația nodului 1 față de sursa de vibrații = 1,5/11 metri
Locația celui de-al doilea nod față de sursa de vibrații = 2 (1,5/11 metri) = 3/11 metri
Locația celui de-al doilea nod față de sursa de vibrații = 3 (1,5/11 metri) = 4,5/11 metri
Locația celui de-al 4-lea nod față de sursa de vibrații = 4 (1,5/11 metri) = 6/11 metri = 0,54 metri
Răspunsul corect este B.
