คลื่นกล (ความถี่ คาบ ความยาวคลื่น ความเร็วคลื่น) – ปัญหาและวิธีแก้ปัญหา

3. คลื่นกล (ความถี่ คาบ ความยาวคลื่น ความเร็วคลื่น) – ปัญหาและวิธีแก้ปัญหา

1. มีจุกไม้ก๊อกสองอันวางอยู่บนยอดคลื่นทั้งสองอันเคลื่อนที่ขึ้นลงบนผิวน้ำทะเล 20 ครั้งใน 4 วินาที ถ้าระยะห่างระหว่างจุกไม้ก๊อกทั้งสองคือ 100 เซนติเมตร และระหว่างจุกไม้ก๊อกทั้งสองมีท้องคลื่นสองท้องและยอดคลื่นหนึ่งยอด จงหาความถี่ของคลื่นและความเร็วของคลื่น

เป็นที่รู้จัก :

จุกทั้งสองอยู่บนยอดคลื่น และระหว่างจุกทั้งสองมีร่องคลื่น 2 ร่องและยอดคลื่น 1 ร่อง (ดูรูป) ดังนั้นจึงมีความยาวคลื่นสองช่วงระหว่างจุกทั้งสอง

ความยาวคลื่น (λ) = 100 ซม. / 2 = 50 ซม.

ความถี่ (f) = 20/4 = 5 เฮิรตซ์

ต้องการทราบ:ความถี่ของคลื่นและความเร็วของคลื่น

วิธีการแก้ปัญหา:

ความถี่ของคลื่น (f) = 5 เฮิรตซ์

ความเร็วคลื่น (v) = f λ = (5)(50 cm) = 250 cm/s

2. สปริง (สลิงกี้) ถูกทำให้สั่นเพื่อสร้างคลื่นตามยาว โดยระยะห่างระหว่างจุดบีบอัดที่ใกล้ที่สุดสองจุดเท่ากับ 40 ซม. ถ้าความเร็วของคลื่นคือ 20 เมตร/วินาที^จงหาความยาวคลื่นและความถี่ของคลื่น

เป็นที่รู้จัก :

ระยะห่างระหว่างจุดบีบอัดที่ใกล้ที่สุดสองจุด = ระยะห่างระหว่างจุดขยายตัวที่ใกล้ที่สุดสองจุด = ระยะห่างระหว่างจุดต่ำสุดที่ใกล้ที่สุดสองจุด = 1 ความยาวคลื่น

ความยาวคลื่น (λ) = 40 ซม. = 0.4 ม.

ความยาวคลื่น (v) = 20 ม./วินาที

ต้องการทราบ:ความยาวคลื่น (λ) และความถี่ของคลื่น (f)

วิธีการแก้ปัญหา:

ความยาวคลื่น (λ) = 0.4 เมตร

ความถี่ (f) = v / λ = 20 / 0.4 = 50 เฮิรตซ์

3. บนผิวน้ำทะเล มีจุกไม้ก๊อกสองอันวางห่างกัน 60 เซนติเมตร จุกไม้ก๊อกทั้งสองเคลื่อนที่ขึ้นลง 20 ครั้งใน 10 วินาที เมื่ออันหนึ่งอยู่บนยอดคลื่น อีกอันจะอยู่ที่ท้องคลื่น ระหว่างจุกไม้ก๊อกทั้งสองมีสันคลื่นอยู่ จงหาคาบคลื่นและความเร็วคลื่น

เป็นที่รู้จัก :

ความยาวคลื่น (λ) = 60 ซม. / 1.5 = 40 ซม.

ความถี่ (f) = 20/10 = 2 เฮิรตซ์

ต้องการทราบ:คาบเวลาและความเร็วคลื่น

วิธีการแก้ปัญหา:

คาบ (T) = 1/f = 1/2 = 0.5 วินาที

ความเร็วคลื่น (v) = f λ = (2)(40) = 80 ซม./วินาที