3 Unde mecanice (Frecvență Perioadă Lungime de undă Viteza undei) – Probleme și soluții
1. Două dopuri de plută se află pe creasta valurilor . Ambele se mișcă în sus și în jos pe suprafața mării de 20 de ori în 4 secunde. Dacă distanța dintre ambele dopuri este de 100 cm și între ele există două jgheaburi și o creastă, determinați frecvența și viteza undei.
Cunoscut:
Ambele dopuri se află în vârfurile valurilor, iar între cele două dopuri există 2 adâncituri și 1 creastă (vezi figura). Deci, există două lungimi de undă între cele două dopuri.
Lungimea de undă (λ) = 100 cm / 2 = 50 cm.
Frecvență (f) = 20/4 = 5 herți
Cerințe: Frecvența undelor și viteza undei
soluţie:
Frecvența undei (f) = 5 Hertz
Viteza undei (v) = f λ = (5)(50 cm) = 250 cm/s
2. Un arc (slinky) este acționat prin vibrații pentru a produce unde longitudinale, unde distanța dintre cele două compresii cele mai apropiate = 40 cm. Dacă viteza undei este de 20 ms -1 , determinați lungimea de undă și frecvența undei.
Cunoscut:
Distanța dintre două compresii cele mai apropiate = distanța dintre două expansiuni cele mai apropiate = distanța dintre două văi cele mai apropiate = 1 lungime de undă
Lungime de undă (λ) = 40 cm = 0.4 m
Lungimea de undă (v) = 20 m/s
Cerut: Lungimea de undă (λ) și frecvența undei (f)
soluţie:
Lungime de undă (λ) = 0.4 m
Frecvență (f) = v / λ = 20 / 0.4 = 50 Hertz
3. La suprafața mării, există două dopuri de plută, separate unul de celălalt la o distanță de 60 cm. Ambele dopuri se mișcă în sus și în jos de 20 de ori în 10 secunde. Când unul se află pe creastă, celălalt se află în partea de jos a valului. Între cele două dopuri se află creasta unui val. Determinați perioada și viteza undei.
Cunoscut:
Lungime de undă (λ) = 60 cm / 1.5 = 40 cm
Frecvență (f) = 20/10 = 2 herți
Cerut: Perioada și viteza undei.
soluţie:
Perioada (T) = 1/f = 1/2 = 0.5 secunde
Viteza undei (v) = f λ = (2)(40) = 80 cm/s
