Wzór na propagację fal szybkich to v = λ xf lub v = λ / T.
Czy kiedykolwiek upuściłeś coś do stojącej wody? Zabłądzić linę? Czy wiesz, że stworzyłeś fale?
Fale to rozchodzące się wibracje. Kiedy wprowadzasz początkowe wibracje do wody lub liny, wówczas wibracje się rozchodzą. Te propagacje nazywane są falami.
Definicja fal : wibracje, które rozchodzą się przez ośrodek lub próżnię, aby dostarczyć energię.
Rodzaje fal
Na podstawie kierunku propagacji drgań fale dzieli się na dwie, mianowicie fale poprzeczne i fale podłużne.
Fala poprzeczna
Ta fala poprzeczna ma kierunek drgań prostopadły do kierunku propagacji, przykładem tej fali poprzecznej jest napotkanie fal wodnych w oceanie lub fal linowych. Kierunek drgań jest prostopadły do kierunku drgań, więc kształt tej fali przypomina górę i kolejną dolinę.
Wave Peak {góra} : to najwyższy punkt fali
Dno fali {dolina} : jest dolnym lub najniższym punktem fali
Waves Hill : jest częścią fali, która przypomina górę z najwyższym punktem lub szczytem fali
Długość fali : to odległość między dwoma grzbietami lub może to być dwie doliny
Amplituda {A} : to odchylenie najbardziej oddalone od linii równowagi
Okres {T} : czas potrzebny na przebycie dwóch szczytów lub dwóch dolin z rzędu, lub łatwiej można powiedzieć, że czas potrzebny do utworzenia fali
Fale podłużne
Fale podłużne to fale, których drgania mają taki sam kierunek jak kierunek propagacji, aw tej fali podłużnej ruch ośrodka falowego przebiega w tym samym kierunku, co propagacja fali.
Fale dźwiękowe są przykładem fal podłużnych.
W falach dźwiękowych medium pośrednim jest powietrze, medium będzie na przemian dokować, a także rozciągać się z powodu przesuwających się wibracji lub zmieniających się miejsc, a poniżej przedstawiono niektóre terminy fal podłużnych
Gęstość : to obszar wzdłuż fali, który ma wyższą gęstość cząsteczkową lub ciśnienie
Rozciągnięcie : to obszar wzdłuż fali o niższej gęstości cząsteczkowej
1 Długość fali : to odległość między dwoma gęstościami lub między dwoma sąsiednimi odcinkami
Szybkie fale pełzające
Prędkość, z jaką rozchodzi się fala, to odległość przebyta przez falę w jednostce czasu. Pojęcie prędkości fali jest takie samo jak ogólnie prędkość. Prędkość propagacji fali to wielkość wektorowa o stałej lub stałej wartości prędkości.
Przeczytaj także: Sztuka teatralna: definicja, historia, charakterystyka, rodzaje i przykładyWzór na propagację fali dźwiękowej
v = s / t
Informacja :
- v = prędkość (m / s)
- s = odległość (m)
- t = czas (y)
W przypadku materiału prędkości w propagacji fali wartość zmiennej (-ów) odległości zastępuje się długością fali (λ) w metrach (jednostki SI), a wartość zmiennej czasu (t) zastępuje się częstotliwością (f) lub okresem (T).
Wartość 1 długości fali λ (m) odpowiada wartości odległości s (m), jaką przebył obiekt. Wartość 1 częstotliwości (Hz) jest równa 1 / t (sekunda), a wartość 1 okresu (sekundy) jest równa t sekunda, więc używając zmiennych λ, f lub T prędkość propagacji światła jest następująca:
v = λ xf lub v = λ / f
Informacja :
- v = prędkość (m / s)
- λ = długość fali (m)
- f = częstotliwość (Hz)
Przykład problemu z rozchodzeniem się fal szybkich
Przykład Problem 1 Szybka propagacja fali
Znajdź częstotliwość i okres fali dźwiękowej, jeśli długość fali wynosi 20 metrów, a prędkość dźwięku 400 m / s?
Dyskusja / odpowiedź:
Odpowiedź:
Jest znany :
v = 400 m / s
λ = 20 m
Pytanie: częstotliwość i okres…?
Odpowiedź:
Częstotliwość:
v = λ xf
f = v / λ
f = 400 m / s / 20 m = 20 Hz
Kropka :
v = λ / T
T = λ / v
T = 20 m / 400 m / s = 1/20 sekundy
Przykład Problem 2
Statek mierzy głębokość morza za pomocą urządzenia dźwiękowego. Jeśli dźwięk trafi na dno morskie, dźwięk odbity zostanie odebrany po 15 sekundach. Następnie określ głębokość morza, jeśli prędkość rozchodzenia się dźwięku wynosi 2000 m / s?
Dyskusja / odpowiedź:
Odpowiedź:
Jest znany :
t = 15 s
v = 2000 m / s
Zapytany: s ...?
Odpowiedź:
s = vt / 2 (fala odbije się i powróci na statek, więc należy ją podzielić przez 2)
s = 2000 m / sx 15 s / 2 = 15 000 m
Przykład Problem 3
Fale poruszają się po linie. W ciągu 0,5 sekundy były 3 wzniesienia i 3 doliny. Jeśli odległość między dwoma grzbietami fal wynosi 40 cm, prędkość propagacji fali wynosi….
A. 2,4 m / s
B. 1,2 m / s
C. 0,8 m / s
D 0,2 m / s
Odpowiedź: A.
Dyskusja / odpowiedź:
Jest znany:
t = 5 s
n = 3 fale (ponieważ są 3 wzniesienia i 3 doliny)
λ = 40 cm = 0,4 m
Zapytano: v =….?
Odpowiedź:
f = n / t
f = 3 / 0,5 = 6 Hz
v = λ. fa
v = 0,4. 6 = 2,4 m / s
Przykład Problem 4
Fale przemieszczają się po wodzie. Za 10 sekund jest 5 fal. Jeżeli odległość między dwoma grzbietami fal wynosi 4 metry, prędkość propagacji fali wynosi….
A. 2 m / s
B. 2,5 m / s
C. 20 m / s
D. 40 m / s
Odpowiedź: A.
Dyskusja:
Jest znany:
t = 10 s
n = 5
λ = 4 m
Zapytano: v =….?
Odpowiedź:
f = n / t
f = 5/10 = 0,5 Hz
v = λ . fa
v = 4 m. 0,5 Hz = 2 m / s
Przykładowy problem 5
Badacz obserwuje i rejestruje dane dotyczące ruchu fal na poziomie morza. Uzyskane dane: w ciągu 10 sekund wystąpiły 4 fale, a odległość między grzbietem pierwszej fali a grzbietem drugiej fali wynosiła 10 m. Prędkość propagacji fali to ...
A. 2 m / s
B. 2,5 m / s
C. 4 m / s
D. 10 m / s
Odpowiedź: C.
Dyskusja / odpowiedź:
Jest znany:
t = 10 s
n = 4
λ = 10 m
Zapytano: v =….?
Odpowiedź:
f = n / t
f = 4/10 = 0,4 Hz
Przeczytaj także: Legenda to: definicja, charakterystyka i struktura oraz przykładyv = λ. fa
v = 10 m. 0,4 Hz = 4 m / s
Przykładowy problem 6
Biorąc pod uwagę falę o długości 0,75 m. rozchodzi się z prędkością 150 m / s. Jaka jest częstotliwość?
A. 225 Hz
B. 50 Hz
C. 200 Hz
D. 20 Hz
Odpowiedź: C.
Dyskusja / odpowiedź:
Jest znany:
λ = 0,75 m
v = 150 m / s
Zapytano: f =….?
Odpowiedź:
v = λ . fa
f = v / λ
f = 150 / 0,75 = 200 Hz
Przykład Problem 7
Fala powyżej przedstawia falę przemieszczającą się w prawo wzdłuż ośrodka sprężystego. Jak szybko fale rozchodzą się w ośrodku, jeśli ich częstotliwość wynosi 0,4 Hz?
A. 0,2 m / s
B. 0,3 m / s
C. 0,4 m / s
D. 0,5 m / s
Odpowiedź: A.
Dyskusja / odpowiedź:
Jest znany:
λ = 0,5 m
f = 0,4 Hz
Zapytano: v =…?
v = λ . fa
v = 0,5. 0,4 = 0,2 m / s
Przykładowy problem 8
Jeden koniec liny jest zawiązany, a drugi wibruje, jak pokazano na poniższym rysunku.
Jeśli okres fali wynosi 0,2 sekundy, prędkość fali liny wynosi….
A. 40 m / s
B. 80 m / s
C. 1,6 m / s
D. 8,0 m / s
Odpowiedź: A.
Dyskusja / odpowiedź:
Jest znany:
T = 0,2 s
λ = 8 m
Zapytano: v =…?
Odpowiedź:
v = λ / T
v = 8 / 0,2 = 40 m / s
Przykład Problem 9 Wzór na propagację fali
Lina została poddana wibracji, aby utworzyć dwa wzgórza i dolinę o długości 12 cm. Jeżeli częstotliwość fali wynosi 4 Hz, wielkość propagacji fali wynosi….
A. 32 cm / s
B. 48 cm / s
C. 0,5 cm / s
D. 2 cm / s
Odpowiedź: A.
Dyskusja / odpowiedź:
Jest znany:
Były 2 wzgórza i 1 dolina, co oznaczało, że powstało 1,5 fali.
λ = 12 cm / 1,5 = 8 cm
f = 4 Hz
Zapytano: v =….?
Odpowiedź:
v = λ. fa
v = 8 cm. 4 Hz
v = 32 cm / s
Przykład Problem 10
Spójrz na poniższy obraz propagacji fal!
Prędkość fali powyżej wynosi….
A. 0,8 m / s
B. 4,0 m / s
C. 18,0 m / s
D. 36,0 m / s
Odpowiedź: B.
Dyskusja / odpowiedź:
Jest znany:
n = 1,5
t = 3 s
λ = 8 m
Zapytano: v =….?
Odpowiedź:
f = n / t
f = 1,5 / 3 = 0,5 Hz
v = λ. fa
v = 8 m. 0,5 Hz
v = 4,0 m / s
Przykładowy problem 11
Student obserwuje i rejestruje ruch fal na powierzchni wody. W ciągu 20 sekund wystąpiło 5 fal. Jeśli odległość między dwoma grzbietami fal wynosi 5 m, oblicz prędkość propagacji fali!
Dyskusja / odpowiedź:
Jest znany:
t = 20 s
n = 5
λ = 5 m
Zapytano: v =….?
f = n / t
f = 5/20 = 0,25 Hz
Wynik obliczony za pomocą wzoru na propagację fali to:
v = λ . fa
v = 5 m. 0,25 Hz = 1,25 m / s
Przykładowy problem 12
Fale przemieszczają się po powierzchni wody. W ciągu 10 sekund pojawiają się 4 wzniesienia i 4 doliny. Jeżeli odległość między dwoma najbliższymi grzbietami fal wynosi 2 m, oblicz prędkość propagacji fali!
Dyskusja / odpowiedź:
Jest znany:
t = 10 s
n = 4
λ = 2 m
Zapytano: v =….?
Odpowiedź:
f = n / t
f = 4/10 = 0,4 Hz
Korzystając ze wzoru na propagację fal szybkich, otrzymujemy następujące wyniki:
v = λ. fa
v = 2 m. 0,4 Hz
v = 0,8 m / s
5 gwiazdek / 5 gwiazdek ( 1 głos)
