13 Halimbawa ng mga Mekanikong Alon
1. Pagkakaiba ng phase ng mga transverse wave
Tingnan ang sumusunod na larawan ng sinusoidal wave !
Kung ang wavelength ng sinusoid sa itaas ay 80 cm, ang punto na may phase difference na ¾ ay...
A. P na may Q
B. P na may R
C. P na may S
D. Q kasama si S
E. R na may S
Pagtalakay
PQ = 3/4 na haba ng daluyong
PR = 1 1/2 = 1,5 na wavelength
PS = 2 wavelength
QS = 1 1/4 = 1,25 na mga wavelength
RS = 1/2 haba ng daluyong
Ang tamang sagot ay A.
2. Bukas at saradong mga tubo ng organo
Dalawang tubo ng organo ang inilaan, ang isa ay bukas at ang isa ay sarado, na magkapareho ang haba. Kung ang bilis ng tunog sa hangin ay 340 m/s, ang ratio ng mga overtone frequencies ng dalawang bukas na tubo ng organo sa mga overtone frequencies ng dalawang saradong tubo ng organo ay…
Pagtalakay
Ito ay kilala:
Ang haba ng isang bukas at saradong organ pipe ay pareho.
Bilis ng tunog sa hangin (v) = 340 m/s
Nagtanong:
Sagot: Paghahambing ng frequency f ng pangalawang overtone (f 3 ) ng isang bukas at saradong organ pipe
Bukas na tubo ng organo
Ang open organ pipe o open tube ay isang tubo na ang magkabilang dulo ay bukas gaya ng nasa larawan sa gilid.
Ang pigura sa kanan ay isang graph ng mga sound wave sa isang bukas na organ pipe, kung saan ang mga node ay kumakatawan sa densidad ng hangin at ang mga antinode ay kumakatawan sa tensyon ng hangin.
Pangunahing pitch (f 1 ) = v / 2L = 340/2L = 170/L
Pangalawang overtone (f 3 ) = 3 f 1 = 3 (170/L) = 510/L
Saradong tubo ng organo
Ang isang nakasarang tubo ng organo, o nakasarang tubo, ay isang tubo na ang isang dulo ay bukas at ang isa ay sarado, gaya ng ipinapakita sa larawan sa ibaba. Kung ang parehong dulo ng tubo ay sarado, hindi magagamit ang tubo.
Ang pigura sa kanan ay isang graph ng mga sound wave sa isang nakasarang organ pipe, kung saan ang mga node ay kumakatawan sa densidad ng hangin at ang mga antinode ay kumakatawan sa tensyon ng hangin.
Pangunahing pitch (f 1 ) = v / 4L = 340/4L = 85/L
Pangalawang overtone (f 3 ) = 3 f 1 = 3 (85/L) = 255/L
Paghahambing ng pangalawang overtone frequency f (f 3 ) ng bukas at saradong mga tubo ng organo
510/L : 255/L
510: 255
2: 1
3. Antas ng tindi ng alon ng tunog
Ang pinagmulan ng sound wave na may lakas na 12,56 W ay nagpapakalat ng mga alon sa nakapalibot na medium nang homogenous. Ang threshold intensity ng tunog ay 10 -12 Wm -2 . Ang magnitude ng radiation intensity ng alon sa layong 10 metro mula sa pinagmulan ay...
Pagtalakay
Ito ay kilala:
Daya = 12,56 Watt
Intensidad ng threshold ng tunog (I₂o ) = 10 -12 Wm -2
Distansya (r) = 10 metro
Tinanong: Antas ng intensidad (TI)
Sagot:
Ang pormula para sa ugnayan sa pagitan ng lakas (P), intensidad (I) at distansya (r):
Antas ng intensidad (TI):
4. Lakas ng tunog
Ang isang sistema ng loudspeaker ay naglalabas ng 36 π watts ng acoustic power at antas ng intensity na 80 dB kapag narinig sa layong x mula sa loudspeaker. (I₂o = 10 -12 watt.m₂ -2 ). Ang tamang halaga ng x ay…
A. 100 m
B. 160 m
C. 175 m
D. 225 m
E. 300 m
Pagtalakay
Alam na:
Lakas (P) = 36 π Watt
Antas ng intensidad (TI) = 80 dB
Distansya = x
Limitasyon sa pandinig ng tao (I₂o ) = 10 -12 W att.m -2
Tinanong: Halaga ng x
Sagot:
Ang pormula para sa ugnayan sa pagitan ng lakas (P), intensidad (I) at distansya (x):
Una, kalkulahin ang intensidad ng tunog sa distansyang x:
Lakas ng tunog:
Kalkulahin ang halaga ng x:
Ang tamang sagot ay E.
5. Naglalakbay na Alon
Tanong Blg. 24 para sa Pambansang Pagsusulit sa Pisika ng SMA/MA 2015/2016
Ang ekwasyon ng naglalakbay na alon na ipinapahayag sa International System of Units (SI) ay y = 0,2 sin (0,2 πx-20πt)
Mula sa mga sumusunod na pahayag:
(1) Bilis ng paglaganap ng alon 100 ms -1
(2) Sa x = 0 at t = 0 ang paglihis ng alon = 0
(3) Dalas ng alon 20 Hz
(4) Lapad ng alon na 2 cm
Alin ang tama?
A. (1) at (2)
B. (1) at (3)
C. (1) at (4)
D. (2) at (4)
E. (2) at (3)
Pagtalakay
Tatlong anyo ng mga ekwasyon ng alon:
y = Isang sin (ωt – kx) ——> 1
ω = 2π / T at k = 2π / λ
y = Isang kasalanan (2π/T) t – (2π/λ) x
y = A sin 2π (t/T – x/λ) ——-> 2
y = Isang kasalanan 2π (ft – x/λ) ——-> 2
T = 1/f at λ = v / f
y = A sin 2π (ft – f(x/v))
y = A sin 2πf (t – x/v) ——-> 3
Ang ekwasyon ng naglalakbay na alon sa tanong sa itaas ay kapareho ng anyo 2:
y = 0,2 sin (0,2 πx-20πt)
y = 0,2 sin π (0,2 x-20t)
y = 0,2 sin 2 π (0,1 x-10t)
y = 0,2 sin 2 π (x/10 -10t)
y = A sin 2π (ft – x/λ)
A = amplitude = 0,2 metro = 0,2 (100 cm) = 20 cm
f = dalas = 10 s -1 = 10 Hertz
λ = haba ng daluyong = 10 metro
v = bilis ng paglaganap ng alon = f λ = (10 s -1 )(10 m) = 100 ms -1
Ang tamang sagot ay A.
6. Epektong Doppler
Ang isang ambulansya ay gumagalaw sa bilis na 72 km/ h habang pinatutunog ang sirena nito na may frequency na 1500 Hz. Ang isang motorsiklo ay gumagalaw sa bilis na 20 m/ s sa kabaligtaran ng direksyon ng ambulansya. Kung ang bilis ng tunog sa hangin ay 340 m/ s , kung gayon ang ratio ng mga frequency na naririnig ng motorsiklo kapag papalapit at papalayo sa ambulansya ay…
A. 25 : 36
B. 36 : 49
C. 64 : 81
D. 81 : 64
E. 100:61
Pagtalakay
Mga tuntunin sa pag-sign:
Ang v ay palaging positibo
Positibo ang v/ p kung ang tagapakinig ay lumalapit sa pinagmumulan ng tunog
Negatibo ang v/ p kung ang tagapakinig ay lumalayo sa pinagmumulan ng tunog
Positibo ang v s kung ang pinagmumulan ng tunog ay nakaharap palayo sa tagapakinig
Negatibo ang v s kung ang pinagmumulan ng tunog ay papalapit sa tagapakinig
v p = 0 kung tahimik ang tagapakinig
v s = 0 kung tahimik ang pinagmumulan ng tunog
Alam na:
Dalas ng pinagmumulan ng tunog (f) = 1500 Hz
Bilis ng tagapakinig (vp ) = 20 m/s
Bilis ng pinagmumulan ng tunog (vs ) = 72 km/oras = 72 (1000 metro) / 3600 segundo = 72.000/3600 metro/segundo = 20 m/s
Bilis ng tunog (v) = 340 m/s
Tanong: Paghahambing ng mga frequency na naririnig ng mga motorsiklista kapag papalapit at papalayo sa isang ambulansya
Sagot:
Pormula ng epekto ng Doppler:
Ang dalas na naririnig ng isang motorsiklo kapag papalapit sa isang ambulansya
Parehong nasa magkasalungat na direksyon ang dalawa kaya kapag papalapit ang motorsiklo sa ambulansya, papalapit sila sa isa't isa. Ang vp ay positibo kung ang tagapakinig ay papalapit sa pinagmumulan ng tunog at ang vs ay negatibo kung ang pinagmumulan ng tunog ay papalapit sa tagapakinig.
Ang dalas na naririnig ng mga siklista kapag lumalayo sa ambulansya
Parehong nasa magkasalungat na direksyon ang dalawa kaya kapag ang motorsiklo ay lumayo sa ambulansya, lumalayo rin sila sa isa't isa. Negatibo ang vp kung ang tagapakinig ay lumayo sa pinagmumulan ng tunog at positibo ang vs kung ang pinagmumulan ng tunog ay lumayo sa tagapakinig.
Paghahambing ng mga frequency na naririnig ng mga siklista kapag papalapit at papalayo sa isang ambulansya.
Ang tamang sagot ay D.
Intensity ng Tunog
7. Tingnan ang sumusunod na larawan!
Kung ang puntong P ay isang pinagmumulan ng tunog na naglalabas sa lahat ng direksyon, kung gayon ang ratio ng intensidad ng tunog sa mga puntong S, R, at Q ayon sa pagkakabanggit ay...
A. 16:25:100
B. 16:50:200
C. 32 : 50 : 100
D. 36: 25: 100
E. 72 : 25 : 200
Pagtalakay
Alam na:
Ang distansya ng punto Q mula sa pinagmumulan ng tunog (rQ) = 3 metro
Distansya ng punto R mula sa pinagmumulan ng tunog (r R ) = 6 metro
Distansya ng punto S mula sa pinagmumulan ng tunog (r S ) = 5 metro
Intensidad ng tunog sa puntong Q = I Q
Intensidad ng tunog sa puntong R = I R
Intensidad ng tunog sa puntong S = I S
Tanong: Paghahambing ng tindi ng tunog sa mga puntong S, R, at Q ( I S : I R : I Q )
Sagot:
Intensidad ng tunog sa puntong S:
Intensidad ng tunog sa puntong R:
Intensidad ng tunog sa puntong S:
Paghahambing ng tindi ng tunog sa mga puntong S, R, at Q:
Ang tamang sagot ay D.
8. Ang mga sound wave ay kumakalat mula sa kanilang pinagmulan sa lahat ng direksyon nang pantay. Ang punto A ay nasa layong P mula sa pinagmulan ng tunog, ang punto B ay nasa layong 2P mula sa pinagmulan ng tunog, at ang punto C ay nasa layong 4P mula sa pinagmulan ng tunog. Ang proporsyon ng mga intensidad ng tunog na natatanggap ng A, B, at C ay…
A. 16:4:1
B. 4:2:1
C. 4 : 1 : 16
D. 1: 2: 4
E. 1 : 4 : 16
Pagtalakay
Alam na:
Distansya ng punto A mula sa pinagmumulan ng tunog (r A ) = P
Distansya ng punto B mula sa pinagmumulan ng tunog (r B ) = 2P
Distansya ng punto C mula sa pinagmumulan ng tunog (r C ) = 4P
Intensidad ng tunog sa punto A = I A
Intensidad ng tunog sa puntong B = I B
Intensidad ng tunog sa puntong C = IC
Tanong: Paghahambing ng tindi ng tunog sa mga puntong A, B, at C ( IA : IB : IC )
Sagot:
Intensidad ng tunog sa punto A:
Intensidad ng tunog sa punto B:
Intensidad ng tunog sa puntong C:
Paghahambing ng tindi ng tunog sa mga puntong A, B, at C:
Ang tamang sagot ay A.
9. Epektong Doppler
Ang sumusunod na larawan ay nagpapakita ng isang sasakyan ng pulis na humahabol sa isang kriminal na nakamotor:
Isang sasakyan ng pulis, na tumutunog ng sirena nito na may frequency na 9.30 Hz, ang humabol sa motorsiklo ng isang kriminal na tumatakas sa bilis na 72 km/h -1 . Ang sasakyan ng pulis ay bumilis sa 108 km/h -1 upang mahabol ang kriminal. Kung ang bilis ng tunog sa hangin ay 340 m/s -1 , kung gayon ang frequency ng tunog ng sirena na maririnig ng kriminal na nakasakay sa motorsiklo ay...
A. 850 Hz
B. 900 Hz
C. 960 Hz
D. 1.020 Hz
E. 1.200 Hz
Pagtalakay
Mga tuntunin sa pag-sign:
Ang v ay palaging positibo
Positibo ang v/ p kung ang tagapakinig ay lumalapit sa pinagmumulan ng tunog
Negatibo ang v/ p kung ang tagapakinig ay lumalayo sa pinagmumulan ng tunog
Positibo ang v s kung ang pinagmumulan ng tunog ay nakaharap palayo sa tagapakinig
Negatibo ang v s kung ang pinagmumulan ng tunog ay papalapit sa tagapakinig
v p = 0 kung tahimik ang tagapakinig
v s = 0 kung tahimik ang pinagmumulan ng tunog
Alam na:
Dalas ng pinagmumulan ng tunog (f) = 9 30 Hz
Bilis ng tagapakinig (v p ) = 72 km/h -1 = 72 (1000 metro) / 3600 (segundo) = 72.000/3600 metro/segundo = 20 m/s = -20 ms -1 (negatibo dahil lumalayo na ang kriminal sa pulisya)
Bilis ng pinagmumulan ng tunog (vs ) = 108 km/h -1 = 108 (1000 metro) / 3600 (segundo) = 108.000/3600 metro/segundo = 30 m/s = -30 ms -1 (negatibo dahil papalapit na ang pulis sa kriminal)
Bilis ng tunog (v) = 340 ms -1
Wanted: Dalas ng tunog na naririnig ng tagapakinig (f')
Sagot:
Pormula ng epekto ng Doppler:
Ang tamang sagot ay C.
Antas ng Intensity ng Tunog
10. Sa isang bulwagan, 100 estudyante ang natututong kumanta. Kung ang antas ng intensidad ng tunog ng isang estudyante habang kumakanta ay 40 dB (ipagpalagay na pareho para sa bawat bata), kung gayon ang intensidad ng tunog na nalilikha sa bulwagan ay… (I₂o = 10⁻¹ -12 Wm₂ -2 )
A. 10 -4 Wm -2
B. 10 -5 Wm -2
C. 10 -6 Wm -2
D. 10 -7 Wm -2
E. 10 -8 Wm -2
Pagtalakay
Alam na:
Antas ng intensidad ng isang estudyante (T I ) = 40 dB
Intensidad ng limitasyon ng pandinig ng tao (I₂o ) = 10-12 W / m²
Bilang ng mga mag-aaral (x) = 100
Tinanong: Intensidad ng tunog ng 100 estudyante
Sagot:
Intensidad ng tunog ng 1 estudyante:
Intensidad ng tunog ng 100 estudyante:
Ako x = (x)(Ako)
Ako x = (100)(10 -8 ) = (10 2 )(10 -8 )
I x = 10 -6 W/ m²
Ang tamang sagot ay C.
11. Ang tindi ng tunog ng 100 magkaparehong makina ay 10 -7 Watt.m -2 . Kung ang I o = 10 -12 Watt.m -2 , ang antas ng tindi ng tunog ng isang makina ay….
A. 70 dB
B. 60 dB
C. 50 dB
D. 40 dB
E. 30 dB
Pagtalakay
Alam na:
Intensidad ng tunog ng 100 makina (I x ) = 10 -7 Watt.m -2
Intensidad ng limitasyon ng pandinig ng tao (I₂o ) = 10-12 W / m²
Bilang ng mga makina (x) = 100 = 102
Tinanong: Ang antas ng intensidad ng tunog ng isang makina (TI)
Sagot:
Lakas ng tunog ng 1 makina:
Ako x = (x)(Ako)
10 -7 = (10 2 )( Ako )
I = 10 -7 / 10 2 = (10 -7 )(10 -2 ) = 10 -9
Antas ng intensidad ng tunog ng isang makina (TI):
Ang tamang sagot ay E.
12. Ang mga pangkalahatang katangian ng mga alon ay ang mga sumusunod:
(1) hindi maaaring magpalaganap sa isang vacuum
(2) direktang kumakalat sa iba't ibang media
(3) nakakaranas ng pagmumuni-muni
(4) nakakaranas ng dipraksyon
(5) nakakaranas ng panghihimasok
Mula sa mga katangian ng alon sa itaas, ang tumutugma sa mga katangian ng mga alon ng liwanag ay...
A. (1) at (2) lamang
B. (3) at (4) lamang
C. (2), (3), at (4)
D. (3), (4), at (5)
E. (1), (3), (4), at (5)
Pagtalakay
(1) Ang mga alon ng liwanag ay mga alon na elektromagnetiko na hindi nangangailangan ng midyum ng pagpapalaganap. Dahil hindi sila nangangailangan ng midyum ng pagpapalaganap, ang mga alon na elektromagnetiko ay maaaring magpalaganap sa isang vacuum.
(2) Kapag ang mga alon ng liwanag na lumalaganap sa isang midyum ay pumapasok sa isang bagong midyum, ang mga alon ng liwanag ay nakakaranas din ng repraksyon. Ang repraksyon ng liwanag ay ang pagbaluktot ng direksyon ng paglaganap ng mga alon ng liwanag. Ang repraksyon ay nangyayari dahil sa pagkakaiba sa bilis ng mga alon ng liwanag sa bawat magkakaibang midyum.
(3) Bukod sa nakakaranas ng repraksyon, ang mga alon ng liwanag ay nakakaranas din ng repleksyon. Ang repleksyon ng liwanag ng isang patag na salamin ay isang halimbawa ng penomeno ng repleksyon ng liwanag. Ang repleksyon ng liwanag ng isang patag na salamin ay nagbibigay-daan sa paggamit ng mga patag na salamin bilang mga kagamitan sa pagkukumpuni.
(4) Ang dipraksyon ay hindi lamang nararanasan ng mga electromagnetic wave tulad ng mga light wave, kundi nararanasan din ng mga mechanical wave tulad ng mga water wave at sound wave.
(5) Bukod sa nararanasan ng mga electromagnetic wave tulad ng mga light wave, ang interference ay nararanasan din ng mga mechanical wave tulad ng mga water wave, rope wave o sound wave.
Ang tamang sagot ay D.
13. Bigyang-pansin ang mga sumusunod na katangian ng alon!
(1) nakakaranas ng dipraksyon
(2) nakakaranas ng pagmumuni-muni
(3) hindi maaaring magpalaganap sa isang vacuum
(4) maaaring makaranas ng polarisasyon
(5) gumagalaw nang diretso kapag dumadaan sa dalawang magkaibang medium
Mula sa mga katangian ng alon sa itaas, ang mga tumutugma sa mga katangian ng mga sound wave ay...
A. (1), (2) at (3)
B. (1), (2) at (4)
C. (1), (3) at (4)
D. (2), (3) at (4)
E. (3), (4) at (5)
Pagtalakay
(1) Ang dipraksyon ay hindi lamang nararanasan ng mga electromagnetic wave tulad ng mga light wave, kundi nararanasan din ng mga mechanical wave tulad ng mga sound wave.
(2) Ang repleksyon o pagtalbog ay nararanasan ng mga electromagnetic wave tulad ng mga light wave at mechanical wave tulad ng mga sound wave o water wave. Ang isang halimbawa ng repleksyon ng mga sound wave ay ang echo.
(3) Ang mga alon ng tunog ay mga alon na mekanikal. Ang mga alon na mekanikal ay mga alon na nangangailangan ng midyum ng pagpapalaganap upang lumaganap. Kung walang midyum, tulad ng sa isang vacuum, hindi maaaring lumaganap ang mga alon ng tunog.
(4) Ang polarisasyon ay nararanasan ng mga transverse wave tulad ng mga rope wave, water surface wave at electromagnetic wave tulad ng mga light wave. Ang mga sound wave ay mga longitudinal wave at samakatuwid ay hindi makakaranas ng polarisasyon.
(5) Kapag lumalaganap mula sa isang midyum patungo sa ibang midyum, ang mga sound wave ay nakararanas ng repraksyon o pagbabago sa direksyon ng paglaganap. Nangyayari ang repraksyon kapag ang alon ay nagsisimulang pumasok sa ibang midyum.
Ang tamang sagot ay A.
Pinagmulan ng tanong:
Mga Tanong sa Pisika para sa Pambansang Pagsusulit para sa Senior High School/Bokasyonal na High School
