1. Razdalja med obema dolinama valov na vodni površini je 20 m. Predmet plava na površini vode, tako da doživlja vibracijsko gibanje. Če je čas, potreben za eno vibracijo, 4 sekunde, potem je hitrost vala ... m/s
A. 20
B. 15
C. 10
D. 5
Znano:
Valovna dolžina (λ) = 20 metrov
Obdobje (T) = 4 sekundi
Iščem: Hitrost valovanja (v)
Rešitev:
Enačba hitrosti valov:
v = λ / T = 20 metrov / 4 sekunde = 5 metrov / sekundo
Pravilen odgovor je D.
2. Dve točki A in B sta na vrvi in sta med seboj oddaljeni 90 cm. Po vrvi se širijo prečni valovi , tako da je točka A na vrhu vala, točka B na dnu vala, med njima pa sta dva vrhova in dve dolini. Če je valovna perioda 0.3 sekunde, potem je širjenje valov ...
A. 10.8 cm/s
B. 18.0 cm/s
C. 120.0 cm/s
D. 200.0 cm/s
Znano:
Razdalja AB (l) = 90 cm
Valovna perioda (T) = 0.3 sekunde
Frekvenca valovanja (f) = 1/0.3 sekunde
Točka A je na vrhu vala, točka B pa na dnu vala.
Med točkama A in B sta dva vrhova in dve dolini.
Iščemo: Hitrost valovanja (v = fλ)
Rešitev:
Na podlagi slike lahko sklepamo, da obstaja 2.5 valovnih dolžin. Razdalja valovne dolžine (λ) = 90 cm / 2.5 = 36 cm
Hitrost valovanja:
v = f λ = (1 / 0.3)(36) = 36 / 0.3 = 120 cm/s.
Pravilen odgovor je C.
3. Naslednji graf prikazuje premik točke v enem mediju kot funkcijo časa, ko val prehaja skozi medij.
Če je valovna dolžina 6 metrov, potem je hitrost širjenja valovanja ...
A. 3 m/s
B. 6 m/s
C. 8 m/s
D. 12 m/s
Znano:
Na podlagi zgornjega grafa sta dve valovni dolžini.
Razdalja 1 valovne dolžine (λ) = 6 metrov / 2 = 3 metre
Obdobje (T) = 0.5 sekundi
Iščem: Hitrost valov (v)
Rešitev:
v = f λ = λ / T = 3 metre / 0.5 sekunde = 6 metrov/sekundo
Pravilen odgovor je B.
4. Na podlagi spodnje slike je točka, ki ima fazno razliko ¾ s točko A, ….
A. Točka B
B. Točka C
C. Točka D
D. Točka E
Rešitev
Točka B ima fazno razliko ¼ λ s točko A
Točka C ima fazno razliko 2/4 λ ali 1/2 λ s točko A
Točka D ima fazno razliko 3/4 λ s točko A
Točka F ima fazno razliko 5/4 λ s točko A.
Pravilen odgovor je C.
5. Na gladini ribnika sta dva suha lista, ki sta oddaljena 60 centimetrov drug od drugega. Oba se premikata gor in dol kot gladina vode s frekvenco 2 Hz. Ko je en list na vrhu, so drugi listi v dolini, med njima pa je en vrh in en dolina. Določite hitrost širjenja valovanja.
A. 20 cm/s
B. 30 cm/s
C. 80 cm/s
D. 120 cm/s
Znano:
Razdalja med obema listoma = 60 cm
Frekvenca (f) = 2 Hz = 2
Išče se: Hitrost valovanja
Rešitev:
Med obema listoma je 1.5 valovne dolžine. Razdalja 1 valovne dolžine je (λ) = 60 cm / 1.5 = 40 cm
Hitrost valovanja (v):
v = f λ = (2 Hz)(40 cm) = 80 cm/sekundo
Pravilen odgovor je C.
6. Na podlagi spodnje slike določite amplitudo, periodo, frekvenco in hitrost valovanja.
Rešitev:
Amplituda (A) = 4 metre
Obdobje (T) = 6 sekund / 3 = 2 sekundi
Frekvenca (f) = 1 / T = 1 / 2 = 0.5 herca
Valovna dolžina (λ) = 24 metrov / 3 = 8 metrov
Hitrost valovanja (v) = f λ = (0.5 herca)(8 metrov) = 4 metre/sekundo ali
Hitrost valovanja (v) = λ / T = 8 metrov / 2 sekundi = 4 metre/sekundo
Pravilen odgovor je D.
7. Na vrvi dolžine 1.2 m in mase 200 g se tvori 1.5 sinusnih valov s frekvenco 50 Hz. Na podlagi teh podatkov določite periodo valovanja in natezno silo vrvi.
A. Perioda = 0.02 sekunde in sila napetosti = 6.67 N
B. Perioda = 0.01 sekunde in sila napetosti = 6.67 N
C. Perioda = 0.02 sekunde in sila napetosti = 266.67 N
D. Obdobje = 0.01 sekunde in sila napetosti = 266.67 N
Znano:
Dolžina vrvi (l) = 1.2 metra in obstaja 1.5 sinusnih valov, tako da je razdalja 1 valovne dolžine (λ) = 1.2 metra / 1.5 = 0.8 metra
Masa vrvi (m) = 200 gramov = 0.2 kg
Frekvenca (f) = 50 Hz
Gostota vrvi (µ) = m/l = 0.2 kg / 1.2 metra = (1/6) kg/meter
Iščemo: valovno obdobje (T) in natezno silo vrvi (T)
Rešitev:
Obdobje valovanja:
T = 1 / f = 1 / 50 Hz = 0.02 sekunde
Hitrost valovanja na vrvi:
v = f λ = (50 Hz)(0.8 metra) = 40 metrov/sekundo
Natezna sila (T):
Pravilen odgovor je C.
