Попречни и уздужни таласи – проблеми и решења
1. Талас путује низ жицу дужине 3 м током 0.3 секунде. Колики је период таласа?
Познато:
Временски интервал (t) = 0.3 секунди
Тражи се: Период (Т)
Решење:
1 таласна дужина = 1 врх + 1 долина
Период = 2 x 0.1 секунда = 0.2 секунде
2. Брзина таласа према слици испод је…
Познато:
1 таласна дужина има 1 врх и 1 долину. Према горњој слици, 1 таласна дужина = 2 метра x 4 = 8 метара.
Период таласа (Т) = 0.5 x 4 = 2 секунде
Тражи се: Брзина таласа (v)
Решење:
Брзина таласа:
v = s / t = λ / T = 8 метара / 2 секунде = 4 метра/секунди
3. Растојање између тачака А и Б је 30 цм. Колика је брзина таласа према слици испод?
Познато:
Од А до Б постоји ¾ таласне дужине. Ако је растојање између А и Б 30 цм, онда је растојање од ¼ таласне дужине 30 цм / 3 = 10 цм. Дакле, 1 таласна дужина = 4 x 10 цм = 40 цм.
Према горњој слици, период таласа је 4 секунде.
Тражи се: Брзина таласа (v)
Решење:
v = d / t = λ / t
v = брзина таласа, d = растојање, λ = таласна дужина, t = временски интервал
Брзина таласа:
v = λ / t = 40 цм / 4 секунде = 10 цм / 1 секунда = 10 цм/секунди
4. Ако је растојање између А и Б = 250 цм, онда је брзина таласа…
Познато:
Удаљеност А и Б = 5/4 таласне дужине = 250 цм.
1/4 таласне дужине = 250 цм / 5 = 50 цм
1 таласна дужина = 4/4 таласна дужина = 4 x 50 цм = 200 цм
Период (Т) = 2 секунде
Тражи се: Брзина таласа
Решење:
Формула за брзину таласа:
v = d / t = λ / t
v = брзина таласа, d = растојање λ = таласна дужина, t = временски интервал
Брзина таласа:
v = 200 цм / 2 секунде = 100 цм/секунди
5. Амплитуду таласа приказује….
Решење:
Амплитуда таласа је BB' и DD”.
- Шта разликује попречни талас од лонгитудиналног таласа у смислу кретања честица?
- одговорКод попречног таласа, честице средине се крећу нормално на смер простирања таласа. Код лонгитудиналног таласа, честице се крећу паралелно са смером простирања таласа.
- Пружа уобичајени пример попречног таласа и уздужног таласа.
- одговорУобичајени пример трансверзалног таласа је талас на жици или водени таласи. Уобичајени пример лонгитудиналног таласа је звучни талас у ваздуху.
- Да ли чврста тела могу да подрже и попречне и уздужне таласе?
- одговорДа, чврста тела могу да подрже и попречне и уздужне таласе. Међутим, флуиди (гасови и течности) обично подржавају само уздужне таласе.
- Како се компресија и разређивање односе на лонгитудиналне таласе?
- одговорКод лонгитудиналних таласа, компресија се односи на област где су честице средине најближе једна другој, а разређивање се односи на област где су честице најудаљеније једна од друге. Ове области одговарају врховима и долинама код попречних таласа.
- Зашто можемо чути звук (лонгитудинални талас) иза углова, али не можемо видети светлост (која се понаша као попречни талас) на исти начин?
- одговорЗвук може да дифрактује, или се шири, око препрека приметније него светлост због своје дуже таласне дужине у поређењу са видљивом светлошћу. Иако и звук и светлост показују дифракцију, краће таласне дужине видљиве светлости значе да су њени дифракциони ефекти мање изражени у свакодневним сценаријима.
- Како се упоређују брзине трансверзалних и лонгитудиналних таласа у истој средини?
- одговорБрзине трансверзалних и лонгитудиналних таласа у истој средини могу бити различите. На пример, у чврстим телима, брзина лонгитудиналног (P-таласа) је типично већа од брзине трансверзалног (S-таласа).
- Може ли средина истовремено показивати и попречно и уздужно таласно кретање?
- одговорДа, одређени поремећаји могу истовремено произвести и попречне и уздужне таласе у средини. На пример, земљотреси производе и P-таласе (уздужне) и S-таласе (попречне) који путују кроз Земљу.
- Који тип таласа би вероватније произвео поларизовани ефекат при простирању?
- одговорПопречни таласи могу бити поларизовани. Поларизација подразумева ограничавање вибрација на једну раван. Лонгитудинални таласи, због свог кретања напред-назад, не могу бити поларизовани на овај начин.
- Каква врста таласа је електромагнетни талас, попут светлости или радио таласа?
- одговорЕлектромагнетни таласи су трансверзални таласи. Њихова електрична и магнетна поља осцилују нормално на смер простирања таласа.
- Зашто се не примећује да S-таласи (врста трансверзалног таласа) путују кроз спољашње језгро Земље током земљотреса?
- одговорС-таласи не путују кроз спољашње језгро Земље јер се верује да је оно течно. Попречни таласи захтевају средину која може да поднесе смицајне напоне, што чврста тела могу, али флуиди (течности и гасови) не могу.
