Ο τύπος ταχείας διάδοσης κυμάτων είναι v = λ x f ή v = λ / Τ.
Έχετε πέσει ποτέ κάτι σε ακόμα νερό; Παλεύω το σχοινί; Γνωρίζετε ότι έχετε δημιουργήσει κύματα;
Τα κύματα είναι δονήσεις που διαδίδονται. Όταν δίνετε τις αρχικές δονήσεις στο νερό ή στο σχοινί, τότε οι δονήσεις διαδίδονται. Αυτές οι διαδοχές ονομάζονται κύματα.
Ορισμός των κυμάτων : δονήσεις που διαδίδονται μέσω του μέσου ή της ηλεκτρικής ενέργειας υπό κενό.
Τύποι κυμάτων
Με βάση την κατεύθυνση διάδοσης των κραδασμών, τα κύματα ταξινομούνται σε δύο, δηλαδή εγκάρσια κύματα και διαμήκη κύματα.
Εγκάρσιο κύμα
Αυτό το εγκάρσιο κύμα έχει μια δονητική κατεύθυνση κάθετη προς την κατεύθυνση διάδοσης, ένα παράδειγμα αυτού του εγκάρσιου κύματος είναι εάν συναντήσετε κύματα νερού στον ωκεανό ή κύματα σχοινιών. Η κατεύθυνση της δόνησης είναι κάθετη προς την κατεύθυνση της δόνησης, έτσι το σχήμα αυτού του κύματος είναι σαν ένα βουνό και μια διαδοχική κοιλάδα.
Wave Peak {βουνό}: είναι το υψηλότερο σημείο του κύματος
Κύμα κάτω {κοιλάδα}: είναι η βάση ή το χαμηλότερο σημείο του κύματος
Λόφος των κυμάτων : είναι μέρος ενός κύματος που μοιάζει με ένα βουνό με το υψηλότερο σημείο ή την κορυφή του κύματος
Μήκος κύματος : είναι η απόσταση μεταξύ δύο κορυφών ή μπορεί να είναι δύο κοιλότητες
Εύρος {A} : είναι η πιο μακριά απόκλιση από το ισοζύγιο
Περίοδος {T} : Ο χρόνος που απαιτείται για να καλυφθεί η απόσταση δύο διαδοχικών κορυφών ή δύο κοιλάδων ή πιο εύκολα μπορείτε να το ονομάσετε το χρόνο που απαιτείται για να σχηματίσει ένα κύμα
Διαμήκη κύματα
Τα διαμήκη κύματα είναι κύματα των οποίων οι δονήσεις έχουν την ίδια κατεύθυνση με την κατεύθυνση διάδοσης, και σε αυτό το διαμήκη κύμα η κίνηση του κυματομετρικού μέσου είναι στην ίδια κατεύθυνση με τη διάδοση του κύματος.
Τα ηχητικά κύματα είναι ένα παράδειγμα διαμήκων κυμάτων.
Στα ηχητικά κύματα, το ενδιάμεσο μέσο είναι αέρας, το μέσο θα εναλλάσσεται εναλλακτικά και επίσης τεντώνεται λόγω μετατόπισης δονήσεων ή κινούμενων θέσεων και τα ακόλουθα είναι μερικοί όροι διαμήκων κυμάτων
Πυκνότητα : είναι η περιοχή κατά μήκος του κύματος που έχει μεγαλύτερη μοριακή πυκνότητα ή πίεση
Τέντωμα : είναι η περιοχή κατά μήκος του κύματος που έχει χαμηλότερη μοριακή πυκνότητα
1 μήκος κύματος : είναι η απόσταση μεταξύ δύο αρμών ή μεταξύ δύο παρακείμενων τεμαχίων
Γρήγορα υφέρπουσα κύματα
Η ταχύτητα με την οποία διαδίδεται ένα κύμα είναι η απόσταση που διανύεται από το κύμα ανά χρόνο μιας μονάδας. Η έννοια της ταχύτητας κύματος είναι η ίδια με την ταχύτητα γενικά. Η ταχύτητα της διάδοσης των κυμάτων είναι μια ποσότητα φορέα με μια σταθερή ή σταθερή τιμή ταχύτητας.
Διαβάστε επίσης: Θεατρικές Τέχνες: Ορισμός, Ιστορία, Χαρακτηριστικά, Τύποι και ΠαραδείγματαΤύπος Το ηχητικό κύμα σέρνεται γρήγορα
v = s / t
Πληροφορίες:
- v = ταχύτητα (m / s)
- s = απόσταση (m)
- t = χρόνος (ες)
Για υλικό ταχύτητας κατά τη διάδοση των κυμάτων, η τιμή της μεταβλητής απόστασης αντικαθίσταται από το μήκος κύματος (λ) σε μέτρα (μονάδες SI) και η τιμή της μεταβλητής χρόνου (t) αντικαθίσταται από τη συχνότητα (f) ή την περίοδο ( Τ).
Η τιμή 1 μήκους κύματος λ (m) είναι ισοδύναμη με την τιμή της απόστασης s (m) που διανύθηκε από το αντικείμενο. Η τιμή 1 συχνότητας (Hz) είναι ίση με 1 / t (δευτερόλεπτο) και η τιμή 1 περιόδου (δευτερόλεπτο) είναι ίση με t δευτερόλεπτο, οπότε χρησιμοποιώντας τις μεταβλητές λ, f ή T, η ταχύτητα της διάδοσης του φωτός είναι ως εξής:
v = λ x f ή v = λ / f
Πληροφορίες:
- v = ταχύτητα (m / s)
- λ = μήκος κύματος (m)
- f = συχνότητα (Hz)
Παράδειγμα προβλήματος διάδοσης γρήγορων κυμάτων
Παράδειγμα Πρόβλημα 1 Γρήγορα υφέρπουσα κύματα
Βρείτε τη συχνότητα και την περίοδο ενός ηχητικού κύματος εάν το μήκος κύματος είναι 20 μέτρα και η ταχύτητα του ήχου είναι 400 m / s;
Συζήτηση / Απάντηση:
Απάντηση:
Είναι γνωστό :
v = 400 m / s
λ = 20 μ
Ρωτήθηκε: συχνότητα και περίοδος…;
Απάντηση:
Συχνότητα:
v = λ x f
f = v / λ
f = 400 m / s / 20 m = 20 Hz
Περίοδος :
v = λ / Τ
Τ = λ / ν
T = 20 m / 400 m / s = 1/20 δευτερόλεπτο
Παράδειγμα Πρόβλημα 2
Ένα πλοίο μετρά το βάθος της θάλασσας χρησιμοποιώντας μια συσκευή ήχου. Εάν ο ήχος πυροδοτηθεί στον πυθμένα, ο ανακλώμενος ήχος θα ληφθεί μετά από 15 δευτερόλεπτα. Τότε προσδιορίστε το βάθος της θάλασσας εάν η ταχύτητα της διάδοσης του ήχου είναι 2000 m / s;
Συζήτηση / Απάντηση:
Απάντηση:
Είναι γνωστό :
t = 15 δευτερόλεπτα
v = 2000 m / s
Ρωτήθηκε: s ...;
Απάντηση:
s = vt / 2 (το κύμα θα αναπηδήσει πίσω και θα επιστρέψει στο πλοίο, οπότε πρέπει να διαιρεθεί με τον αριθμό 2)
s = 2000 m / s x 15 s / 2 = 15.000 m
ΠαράδειγμαΠρόβλημα 3
Τα κύματα ταξιδεύουν στο σχοινί. Μέσα σε 0,5 δευτερόλεπτα, υπήρχαν 3 λόφοι και 3 γούρνες. Εάν η απόσταση μεταξύ δύο κορυφών κυμάτων είναι 40 cm, η ταχύτητα διάδοσης κυμάτων είναι….
A. 2,4 m / s
Β. 1,2 m / s
Γ. 0,8 m / s
D.0.2 m / s
Απάντηση: Α.
Συζήτηση / Απάντηση:
Είναι γνωστό:
t = 5 s
n = 3 κύματα (επειδή υπάρχουν 3 λόφοι και 3 γούρνες)
λ = 40 cm = 0,4 m
Ρωτήθηκε: v =….;
Απάντηση:
f = n / t
f = 3 / 0,5 = 6 Ηζ
v = λ. φά
v = 0,4. 6 = 2,4 m / s
Παράδειγμα προβλημάτων 4
Τα κύματα ταξιδεύουν πάνω στο νερό. Σε 10 δευτερόλεπτα υπάρχουν 5 κύματα. Εάν η απόσταση μεταξύ δύο κορυφών κυμάτων είναι 4 μέτρα, η ταχύτητα διάδοσης κυμάτων είναι….
A. 2 m / s
Β. 2,5 m / s
Γ. 20 m / s
Δ. 40 m / s
Απάντηση: Α.
Συζήτηση:
Είναι γνωστό:
t = 10 δευτερόλεπτα
n = 5
λ = 4 μ
Ρωτήθηκε: v =….;
Απάντηση:
f = n / t
f = 5/10 = 0,5 Ηζ
v = λ . φά
v = 4 μ. 0,5 Hz = 2 m / s
Παράδειγμα προβλημάτων 5
Ένας ερευνητής παρατηρεί και καταγράφει δεδομένα σχετικά με την κίνηση των κυμάτων στην επιφάνεια της θάλασσας. Δεδομένα που ελήφθησαν: εντός 10 δευτερολέπτων υπήρχαν 4 κύματα και η απόσταση μεταξύ της κορυφής του πρώτου κύματος και της κορυφής του δεύτερου κύματος ήταν 10 μέτρα. Η ταχύτητα της διάδοσης των κυμάτων είναι ...
A. 2 m / s
Β. 2,5 m / s
Γ. 4 m / s
Δ. 10 m / s
Απάντηση: Γ
Συζήτηση / Απάντηση:
Είναι γνωστό:
t = 10 δευτερόλεπτα
n = 4
λ = 10 μ
Ρωτήθηκε: v =….;
Απάντηση:
f = n / t
f = 4/10 = 0,4 Ηζ
Διαβάστε επίσης: Legend Is: Ορισμός, Χαρακτηριστικά και Δομή και παραδείγματαv = λ. φά
v = 10 μ. 0,4 Hz = 4 m / s
Παράδειγμα προβλημάτων 6
Είναι γνωστό ένα κύμα μήκους κύματος 0,75 m. διαδίδεται με ταχύτητα 150 m / s. Ποια είναι η συχνότητα;
A. 225 Hz
Β. 50 Hz
Γ. 200 Hz
Δ. 20 Hz
Απάντηση: Γ
Συζήτηση / Απάντηση:
Είναι γνωστό:
λ = 0,75 μ
v = 150 m / s
Ρωτήθηκε: f =….;
Απάντηση:
v = λ . φά
f = ν /λ
f = 150 / 0,75 = 200 Hz
Παράδειγμα προβλημάτων 7
Το παραπάνω κύμα δείχνει ένα κύμα που κινείται προς τα δεξιά κατά μήκος ενός ελαστικού μέσου. Πόσο γρήγορα τα κύματα διαδίδονται στο μέσο, εάν η συχνότητα του κύματος είναι 0,4 Hz;
A. 0,2 m / s
Β. 0,3 m / s
Γ. 0,4 m / s
Δ. 0,5 m / s
Απάντηση: Α.
Συζήτηση / Απάντηση:
Είναι γνωστό:
λ = 0,5 μ
f = 0,4 Ηζ
Ρωτήθηκε: v =…;
v = λ . φά
v = 0,5. 0,4 = 0,2 m / s
Παράδειγμα προβλημάτων 8
Το ένα άκρο του σχοινιού είναι δεμένο και το άλλο άκρο δονείται, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.
Εάν η περίοδος κύματος είναι 0,2 δευτερόλεπτα, τότε η ταχύτητα κύματος του σχοινιού είναι….
A. 40 m / s
Β. 80 m / s
Γ. 1,6 m / s
Δ. 8,0 m / s
Απάντηση: Α.
Συζήτηση / Απάντηση:
Είναι γνωστό:
Τ = 0,2 s
λ = 8 μ
Ρωτήθηκε: v =…;
Απάντηση:
v = λ /Τ
v = 8 / 0,2 = 40 m / s
Παράδειγμα προβλημάτων Γρήγορη φόρμουλα 9 Wave Creep
Ένα σχοινί δονήθηκε για να σχηματίσει δύο λόφους και μια κοιλάδα μήκους 12 cm. Εάν η συχνότητα του κύματος είναι 4 Hz, το μέγεθος της διάδοσης του κύματος είναι….
A. 32 cm / s
Β. 48 cm / s
Γ. 0,5 cm / s
Δ. 2 cm / s
Απάντηση: Α.
Συζήτηση / Απάντηση:
Είναι γνωστό:
Υπήρχαν 2 λόφοι και 1 κοιλάδα, πράγμα που σήμαινε ότι σχηματίστηκαν 1,5 κύματα.
λ = 12 cm / 1,5 = 8 cm
f = 4 Ηζ
Ρωτήθηκε: v =….;
Απάντηση:
v = λ. φά
v = 8 εκ. 4 Ηζ
v = 32 cm / s
Παράδειγμα Πρόβλημα 10
Κοιτάξτε την παρακάτω εικόνα διάδοσης κυμάτων!
Η ταχύτητα κύματος παραπάνω είναι….
A. 0,8 m / s
Β. 4,0 m / s
Γ. 18,0 m / s
Δ. 36,0 m / s
Απάντηση: Β
Συζήτηση / Απάντηση:
Είναι γνωστό:
η = 1,5
t = 3 δευτερόλεπτα
λ = 8 μ
Ρωτήθηκε: v =….;
Απάντηση:
f = n / t
f = 1,5 / 3 = 0,5 Ηζ
v = λ. φά
v = 8 μ. 0,5 Ηζ
v = 4,0 m / s
Παράδειγμα προβλημάτων 11
Ένας μαθητής παρατηρεί και καταγράφει την κίνηση των κυμάτων στην επιφάνεια του νερού. Μέσα σε 20 δευτερόλεπτα, σημειώθηκαν 5 κύματα. Εάν η απόσταση μεταξύ 2 κορυφών κυμάτων είναι 5 m, υπολογίστε την ταχύτητα της διάδοσης των κυμάτων!
Συζήτηση / Απάντηση:
Είναι γνωστό:
t = 20 δευτερόλεπτα
n = 5
λ = 5 μ
Ρωτήθηκε: v =….;
f = n / t
f = 5/20 = 0,25 Hz
Υπολογίζεται από τον τύπο διάδοσης κυμάτων, το αποτέλεσμα είναι:
v = λ . φά
v = 5 μ. 0,25 Hz = 1,25 m / s
Παράδειγμα Ερώτηση 12
Τα κύματα ταξιδεύουν στην επιφάνεια του νερού. Σε 10 δευτερόλεπτα, εμφανίζονται 4 λόφοι και 4 γούρνες. Εάν η απόσταση μεταξύ των δύο πλησιέστερων κορυφών κυμάτων είναι 2 m, υπολογίστε την ταχύτητα της διάδοσης των κυμάτων!
Συζήτηση / Απάντηση:
Είναι γνωστό:
t = 10 δευτερόλεπτα
n = 4
λ = 2 μ
Ρωτήθηκε: v =….;
Απάντηση:
f = n / t
f = 4/10 = 0,4 Ηζ
Χρησιμοποιώντας τον τύπο διάδοσης γρήγορου κύματος, λαμβάνονται τα ακόλουθα αποτελέσματα:
v = λ. φά
v = 2 μ. 0,4 Ηζ
v = 0,8 m / s
5 / 5 ( 1 ψήφος)
