1. Hastigheten på den transversella vågen på ett 25 meter långt rep är 50 m/s. Repets spänningskraft är 200 N. Bestäm repets massa.
A. 0.08 kg
B. 0.5 kg
Ca 0.8 kg
D. 2.0 kg
Känd:
Replängd (l) = 25 m
Transversalvågens hastighet (v) = 50 m/s
Repets spänningskraft (T) = 200 N
Önskad: Repets massa (m)
lösning:
Detta problem kan lösas med hjälp av formeln för vågutbredningsformeln på repet.
Det rätta svaret är D.
2. På sjöns yta flyter två träbitar, avståndet mellan dem är 6 m. Vågorna fortplantar sig på sjöns yta. När det första träet har rört sig upp och ner tre gånger, rör sig det andra träet bara upp och ner en gång. Om båda träslagen rör sig upp och ner tre gånger varannan sekund, är vågutbredningen …
A. 4.5 m/s
B. 3.0 m/s
C. 2.0 m/s
D. 1.5 m/s
Känd:
Avstånd mellan de två träslagen (l) = 6 meter
Den första trästocken har rört sig upp och ner tre gånger; den andra trästocken rörde sig bara upp och ner en gång.
Frekvens (f) = 3 / 2 = 1.5 hertz
Önskad: Vågens hastighet (v)
lösning:
När det första träet rör sig upp och ner en gång, färdas våglängd 1 till det andra träet. När det första träet rör sig upp och ner två gånger, färdas våglängd 2 till det andra träet. När det första träet rör sig upp och ner tre gånger, har våglängd ett nått den andra träpositionen, så att det andra träet samtidigt rör sig upp och ner en gång.
Således avstånd mellan det första träet och det andra träet finns två våglängder (2 λ), som visas på bilden på sidan.
Avståndet för 1 våglängd (λ) = 6 / 2 = 3 meter
Vågutbredningshastigheten (v):
v = f λ = (1.5 hertz) (3 meter)
v = 4.5 m/s
Det rätta svaret är A.
3. Faktorer som accelererar vågornas utbredning på strängarna är…
(1) förläng kabeln
(2) förstoring av trådmassan
(3) öka trådspänningen
(4) förstora trådstorleken Det korrekta påståendet är…
A. (1), (2), (3) och (4)
B. (1), (2) och (3)
C. (3) och (4)
Endast D. (3)
lösning:
Formeln för vågutbredningshastigheten på strängarna:
Det rätta svaret är A.
v = vågutbredningshastigheten på strängarna
T = strängarnas spänningskraft
μ = strängens densitet
m = strängens massa
l = strängens längd
4. På ett rep utbreder sig ett våglängdsrep med en frekvens på 50 Hz och en våglängd på 2 m. Vågens period och hastighet är…
A. 0.02 sekunder och 50 ms -1
B. 0.02 sekunder och 100 ms -1
C. 0.04 sekunder och 50 ms -1
D. 0.5 sekunder och 100 ms -1
Känd:
Frekvens (f) = 50 Hz
Våglängden (λ) = 2 meter
Önskat: Period (T) och våghastighet (v)
lösning:
Period:
T = 1/f = 1/50 Hz = 0.02 sekunder
Vågens hastighet:
v = f λ = (50 1/sekund)(2 meter) = 100 meter/sekund
Rätt svar är B.
5. En kork på vattenytan rör sig upp och ner på grund av ytvattenvågorna. Tiden det tar från en vågtopp till nästa är 1.2 sekunder. Om avståndet mellan två vågtoppar är 10 cm på vattenytan, bestäm då vågutbredningshastigheten.
A. 12 ms -1
B. 12 cm s⁻¹
C. 8,3 ms -1
D. 8,3 cm s⁻¹
Känd:
Tiden som krävs från topp till nästa topp = tidsintervallet för en våglängd = period (T) = 1.2 sekunder.
Avstånd mellan två toppar = avståndet för 1 våglängd (λ) = 10 cm
Önskad: Vågutbredningshastighet (v)
lösning:
Vågutbredningshastighet:
v = f λ = λ / T = 10 cm / 1.2 sekunder = 8.3 cm/sekund = 8.3 cm.s -1
Det rätta svaret är D.
