3 Mekaniska vågor (frekvensperiodvåglängd våghastighet) – problem och lösningar
1. Två korkar finns på vågtopparna . Båda rör sig upp och ner över havsytan 20 gånger på 4 sekunder. Om avståndet mellan båda korkarna är 100 cm och det finns två dalar och en vågtopp mellan dem, bestäm vågfrekvensen och våghastigheten.
Känd:
Båda korkarna är högst upp på vågorna och mellan de två korkarna finns det två dalar och en topp (se figur). Det finns alltså två våglängder mellan de två korkarna.
Våglängd (λ) = 100 cm / 2 = 50 cm.
Frekvens (f) = 20/4 = 5 Hertz
Önskat: Vågornas frekvens och våghastighet
lösning:
Vågens frekvens (f) = 5 Hertz
Våghastigheten (v) = f λ = ( 5)(50 cm) = 250 cm/s
2. En fjäder (slinky) vibreras för att producera longitudinella vågor, där avståndet mellan två närmaste kompressionspunkter = 40 cm. Om våghastigheten är 20 ms -1 , bestäm våglängden och vågfrekvensen.
Känd:
Avståndet mellan två närmaste kompressioner = avståndet mellan två närmaste expansioner = avståndet mellan två närmaste dalar = 1 våglängd
Våglängd (λ) = 40 cm = 0.4 m
Våglängden (v) = 20 m/s
Önskat: Våglängd (λ) och vågfrekvens (f)
lösning:
Våglängd (λ) = 0.4 m
Frekvens (f) = v / λ = 20 / 0.4 = 50 Hertz
3. Vid havsytan finns två korkar separerade från varandra så långt som 60 cm. Båda korkarna rör sig upp och ner 20 gånger på 10 sekunder. När den ena är vid vågtoppen är den andra vid vågbotten. Mellan de två korkarna finns en vågtopp. Bestäm vågperioden och våghastigheten.
Känd:
Våglängd (λ) = 60 cm / 1.5 = 40 cm
Frekvens (f) = 20/10 = 2 Hertz
Önskas: Period och våghastighet.
lösning:
Period (T) = 1/f = 1/2 = 0.5 sekunder
Våghastigheten (v) = f λ = (2)(40) = 80 cm/s
