13 exempel på vågproblem
1. Titta på följande bild!
Om tiden det tar för vågen, som på bilden, är 0,3 sekunder, då är vågens period...
A. 0,2 s
B. 0,9 s
Ca 2,0 sekunder
D. 5,0 sekunder
Diskussion
Det är känt att:
Restid (t) = 0,3 sekunder
Fråga: Vågperiod (T)
Jawab:
Det finns 3 kullar och vågdalar så att restiden för 1 kulle eller 1 vågdal är 0,3 / 3 = 0,1 sekund.
1 våglängd har 1 vågtopp och 1 vågdal. Så vandringstiden för 1 våglängd = vågperioden = 2 x 0,1 sekunder = 0,2 sekunder.
Det rätta svaret är A.
2. Titta på följande bild av en transversell våg!
Utbredningshastigheten för den transversella vågen ovan är...
A. 2 m/s
B. 4 m/s
C. 6 m/s
D. 8 m/s
Diskussion
Det är känt att:
1 våglängd har 1 vågkulle och 1 vågdal. Baserat på bilden ovan är 1 våglängd (λ) 2 meter x 4 = 8 meter.
Tidsintervallet som krävs för att färdas 1 våglängd = vågperiod (T) = 0,5 x 4 = 2 sekunder
Fråga: Transversal vågutbredningshastighet (v)
Jawab:
Transversell vågutbredningshastighet:
v = s / t = λ / T = 8 meter / 2 sekunder = 4 meter/sekund
Det rätta svaret är B.
3. Följande graf visar mönstret för en sträng vid en tidpunkt då en transversell våg passerar genom den. Om position A och position B är separerade med ett avstånd på 30 cm, då är vågens hastighet…..
A. 20 cm/s
B. 15 cm/s
Ca 10 cm/s
Djup 7,5 cm/s
Diskussion
Det är känt att:
En våglängd har en våghöjd och en vågdal. Från A till B finns det 3/4 våglängder. Om avståndet mellan A och B är 30 cm så är avståndet för 1/4 våglängd 30 cm/3 = 10 cm. Så 1 våglängd ( λ) = 4 x 10 cm = 40 cm.
Baserat på bilden ovan är tidsintervallet (t) för att färdas 1 våglängd 4 sekunder.
Fråga: Vågutbredningshastighet (v)
Jawab:
Snabb formel för att sakta ner:
v = s / t = λ / t
Sammanfattning:
v = utbredningshastighet, s = avstånd, λ = våglängd, t = tid
Så vågutbredningshastigheten är:
v = λ / t = 40 cm / 4 sekunder = 10 cm / 1 sekund = 10 cm/sekund
Det rätta svaret är C.
4. Observera grafen över vågavvikelsen mot tiden i följande bild! Om avståndet AB = 250 cm, då är vågutbredningshastigheten…
A. 100 cm/s
B. 125 cm/s
Ca 400 cm/s
Djup 500 cm/s
Diskussion
Det är känt att:
Avstånd AB = 5/4 våglängd = 250 cm.
1/4 våglängd = 250 cm / 5 = 50 cm
1 våglängd = 4/4 våglängd = 4 x 50 cm = 200 cm
Tidsintervallet som krävs för att färdas 1 våglängd = 2 sekunder
Fråga: Vågutbredningshastighet
Jawab:
Formel för vågutbredningshastighet:
v = s / t = λ / t
Beskrivning: v = vågutbredningshastighet, s = avstånd, λ = våglängd, t = tidsintervall
Vågutbredningshastighet:
v = 200 cm / 2 sekunder = 100 cm/sekund
Det rätta svaret är A.
5. Titta på bilden! Vågens amplitud visas av...
A. AC och CE
B. AB' och D'E
C. BB' och DD'
D. B'C och CD'
Diskussion
Vågornas amplitud är BB' och DD”.
Det rätta svaret är C.
6. Vågor som består av kompression och expansion kallas vågor...
A. tvärgående
B. elektromagnetisk
C. längsgående
D. mekanik
Diskussion
Baserat på utbredningsmediet delas vågor in i två typer: mekaniska vågor och elektromagnetiska vågor . Mekaniska vågor kräver ett medium för att färdas från en plats till en annan, medan elektromagnetiska vågor kan färdas utan medium.
Mekaniska vågor finns av två typer: transversala vågor och longitudinella vågor . Transversala vågor är vågor där mediets vibrationsriktning är vinkelrät mot vågutbredningsriktningen. Transversala vågor har toppar och dalar. Exempel på transversala vågor är havsvågor och strängvågor.
Longitudinella vågor är vågor där mediets vibrationsriktning sammanfaller med vågutbredningsriktningen. Longitudinella vågor uppvisar kompression och kompression. Ett exempel på en longitudinell våg är en ljudvåg.
Det rätta svaret är C.
7. En strängs tonhöjd ökar om...
A. Strängens längd ökas och strängens tvärsnittsarea minskas
B. Strängens spänning och längd minskas.
C. Trådens spänning och tvärsnittsarea ökas
D. stränglängden minskas och strängspänningen ökas
Diskussion
Formeln för vågutbredningshastigheten på ett rep:
Sammanfattning:
v = vågutbredningshastighet på repet, F = spänningskraft på repet, μ = repets massdensitet = massa / repets längdenhet ( μ = m/L)
Strängarna på de flesta musikinstrument, som gitarrer och fioler, har båda ändarna sammanbundna. Strängar kan producera ljud med varierande tonhöjd på grund av de stående vågor de skapar.
Formeln som anger förhållandet mellan strängens längd (L), våglängden ( λ ) eller frekvensen för ljudet (f) som produceras av strängen vars två ändar är sammanbundna är:
Baserat på ekvationerna 1 och 2 dras slutsatsen att en strängs frekvens eller tonhöjd är större om:
1. Strängens längd minskas (L blir mindre) —-> Ekvation 1
2. Strängens spänningskraft ökar (F blir större) —-> Ekvation 2
Det rätta svaret är D.
8. Titta på följande vågbild! Våglängden är...
A. 6 cm
B. 8 cm
Ca 10 cm
Djup 15 cm
Diskussion
Det finns 2,5 våglängder (tre kullar och två dalar) som har en längd på 15 cm, därför är längden på 1 våglängd 15 cm / 2,5 = 6 cm.
Det rätta svaret är A.
9. Bilden nedan visar antalet transversella vågor så många som….
A. 1,5
B. 2,0
C. 2,5
D. 3,0
Diskussion
En transversal våg har en kulle och en vågdal. Baserat på bilden ovan finns det 2,5 transversala vågor.
Det rätta svaret är C.
10. Titta på följande bild! En våglängd är...
A. a – g
B. a – d
C. c – g
D. c – f
Diskussion
En våglängd har en vågkulle och en vågdal.
En våglängd = ae = bf = cg
Det rätta svaret är C.
11. En våg är…
A. A – B – C – D
B. A – B – C
C. A – C – D
D. A – B – C – D – A
Diskussion
En våg eller en våglängd har en kulle och en dal. Baserat på bilden ovan är en våglängd ABC och BCD.
Det rätta svaret är B.
12. Ett tunt rep är anslutet till ett tjockare rep och sedan knyts fast vid en stadig vägg, som visas på bilden. Om ena änden av det tunna repet rubbas kommer vågen att fortplanta sig åt höger. För tillfället vid A…
A. Vissa av vågorna transmitteras och vissa reflekteras med samma fas som den inkommande vågen.
B. Alla vågor transmitteras mot B
C. Vissa vågor transmitteras och vissa reflekteras
D. Alla vågor reflekteras
E. De reflekterade och transmitterade våglängderna är desamma
Diskussion
Det rätta svaret är A.
13. En person ropar högt mellan två höga klippor. Några ögonblick senare hör personen två ekon, ett efter 3 sekunder och det andra efter 4 sekunder av ropet. Ljudets hastighet i luft är vid den tidpunkten 340 m/s.
Avståndet mellan de två klipporna är…
A. 170 m
B. 510 m
Ca 1.190 meter
D. 1.700 m
Diskussion
Det är känt att:
Ljudhastighet i luft (v) = 340 m/s
Tid 1 (t1 ) = 3 sekunder / 2 = 1,5 sekunder
Tid 2 (t2 ) = 4 sekunder / 2 = 2 sekunder
Total tid (t) = 1,5 sekunder + 2 sekunder = 3,5 sekunder
Önskat: Avstånd mellan två klippor
Jawab:
v = s / t
s = vt = (340 m/s)(3,5 s) = 1.190 meter
Det rätta svaret är C.
Frågekälla:
Nationella frågor till gymnasiet/islamiska gymnasieprovet i naturvetenskap
SBMPTN fysikfrågor
