Formula širjenja valov in kako jo izračunati

Formula širjenja hitrega vala je v = λ x f ali v = λ / T.

Ste že kdaj kaj spustili v mirno vodo? Boriti se z vrvjo? Ali veste, da ste ustvarili valove?

Valovi so vibracije, ki se širijo. Ko dajete začetne vibracije vodi ali vrvi, se vibracije širijo. Ta širjenja se imenujejo valovi.

Opredelitev valov : vibracije, ki se širijo skozi medij ali vakuum, prevajajo energijo.

Vrste valov

Glede na smer širjenja vibracij valove razvrstimo v dva, in sicer na prečne in vzdolžne valove.

Prečni val

formula prečnega vala

Ta prečni val ima smer vibracij pravokotno na smer širjenja, primer tega prečnega vala je, če v oceanskih ali vrvnih valovih naletite na vodne valove. Smer vibracij je pravokotna na smer vibracij, zato je oblika tega vala kot gora in zaporedna dolina.

Wave Peak {gora}: je najvišja točka vala

Dno vala {dolina}: je osnova ali najnižja točka vala

Hrib valov : je del vala, ki spominja na goro z najvišjo točko ali grebenom vala

Valovna dolžina : je razdalja med dvema grebenoma ali pa sta lahko dve koriti

Amplituda {A} : je odstopanje, ki je najbolj oddaljeno od bilančne črte

Obdobje {T} : Čas, potreben za premagovanje razdalje dveh zaporednih vrhov ali dveh dolin, ali lažje mu lahko rečete čas, potreben za oblikovanje vala

Vzdolžni valovi

formula vzdolžnega vala

Vzdolžni valovi so valovi, katerih vibracije imajo isto smer kot smer širjenja, pri tem vzdolžnem valu pa je gibanje valovnega medija v isti smeri kot širjenje vala.

Zvočni valovi so primer vzdolžnih valov.

V zvočnih valovih je vmesni medij zrak, medij bo izmenično pristajal in se tudi raztezal zaradi premikajočih se vibracij ali premikajočih se krajev, v nadaljevanju pa je nekaj izrazov vzdolžnih valov

Gostota : je območje vzdolž vala, ki ima višjo molekularno gostoto ali tlak

Raztegniti : je območje vzdolž vala, ki ima nižjo molekulsko gostoto

1 Dolžina vala : je razdalja med dvema spojema ali med dvema sosednjima kosoma

Hitri plazeči se valovi

Hitrost, s katero se val širi, je razdalja, ki jo prevozi val v času enote. Koncept hitrosti valov je enak hitrosti na splošno. Hitrost širjenja valov je vektorska veličina s konstantno ali konstantno vrednostjo hitrosti.

Preberite tudi: Gledališka umetnost: opredelitev, zgodovina, značilnosti, vrste in primeri

Formula Hitro plazeče zvočno valovanje

v = s / t

Informacije:

  • v = hitrost (m / s)
  • s = razdalja (m)
  • t = čas (s)

Za hitrostni material pri širjenju valov se vrednost spremenljivke (-ov) razdalje nadomesti z valovno dolžino (λ) v metrih (enote SI), vrednost časovne spremenljivke (t) pa s frekvenco (f) ali obdobjem ( T).

Vrednost 1 valovne dolžine λ (m) je enakovredna vrednosti razdalje s (m), ki jo je prehodil predmet. Vrednost 1 frekvence (Hz) je enaka 1 / t (sekunda), vrednost 1 obdobja (sekunda) pa t sekunde, zato je z uporabo spremenljivk λ, f ali T hitrost širjenja svetlobe enaka kot sledi:

v = λ x f ali v = λ / f

Informacije:

  • v = hitrost (m / s)
  • λ = valovna dolžina (m)
  • f = frekvenca (Hz)

Primer problema širjenja hitrih valov

Primer težave 1 Hitri plazeči se valovi

Poiščite frekvenco in obdobje zvočnega vala, če je valovna dolžina 20 metrov in hitrost zvoka 400 m / s?

Razprava / odgovor:

Odgovor:

Je znan :

v = 400 m / s

λ = 20 m

Vprašani: pogostost in obdobje…?

Odgovor:

Pogostost:

v = λ x f

f = v / λ

f = 400 m / s / 20 m = 20 Hz

Obdobje:

v = λ / T

T = λ / v

T = 20 m / 400 m / s = 1/20 sekunde

Primer težave 2

Ladja meri globino morja z zvočno napravo. Če se zvok sproži na morskem dnu, se odbiti zvok sprejme po 15 sekundah. Nato določite globino morja, če je hitrost širjenja zvoka 2000 m / s?

Razprava / odgovor:

Odgovor:

Je znan :

t = 15 s

v = 2000 m / s

Na vprašanje: s ...?

Odgovor:

s = vt / 2 (val se bo odbil nazaj in se vrnil na ladjo, zato ga je treba deliti s številko 2)

s = 2000 m / s x 15 s / 2 = 15 000 m

Primer3. problem

Valovi potujejo po vrvi. V 0,5 sekunde so bili 3 hribi in 3 korita. Če je razdalja med dvema grebenoma valov 40 cm, je hitrost širjenja vala….

A. 2,4 m / s

B. 1,2 m / s

C. 0,8 m / s

D.0,2 m / s

Odgovor: A.

Razprava / odgovor:

Je znan:

t = 5 s

n = 3 valovi (ker so 3 hribi in 3 korita)

λ = 40 cm = 0,4 m

Vprašan: v =….?

Odgovor:

f = n / t

f = 3 / 0,5 = 6 Hz

v = λ. f

v = 0,4. 6 = 2,4 m / s

Primer težav 4

Valovi potujejo po vodi. V 10 sekundah je 5 valov. Če je razdalja med dvema grebenoma valov 4 metre, je hitrost širjenja valov….

A. 2 m / s

B. 2,5 m / s

C. 20 m / s

D. 40 m / s

Odgovor: A.

Diskusija:

Je znan:

t = 10 s

n = 5

λ = 4 m

Vprašan: v =….?

Odgovor:

f = n / t

f = 5/10 = 0,5 Hz

v = λ . f

v = 4 m. 0,5 Hz = 2 m / s

Primer težav 5

Raziskovalec opazuje in beleži podatke o gibanju valov po morski gladini. Pridobljeni podatki: v 10 sekundah so bili 4 valovi in ​​razdalja med grebenom prvega vala in grebenom drugega vala je bila 10 m. Hitrost širjenja valov je ...

A. 2 m / s

B. 2,5 m / s

C. 4 m / s

D. 10 m / s

Odgovor: C

Razprava / odgovor:

Je znan:

t = 10 s

n = 4

λ = 10 m

Vprašan: v =….?

Odgovor:

f = n / t

f = 4/10 = 0,4 Hz

Preberite tudi: Legenda je: opredelitev, značilnosti in struktura ter primeri

v = λ. f

v = 10 m. 0,4 Hz = 4 m / s

Primer težav 6

Poznan je val z valovno dolžino 0,75 m. se širi s hitrostjo 150 m / s. Kakšna je frekvenca?

A. 225 Hz

B. 50 Hz

C. 200 Hz

D. 20 Hz

Odgovor: C

Razprava / odgovor:

Je znan:

λ = 0,75 m

v = 150 m / s

Na vprašanje: f =….?

Odgovor:

v = λ . f

f = v /λ

f = 150 / 0,75 = 200 Hz

Primer težav 7

Primer problema širjenja hitrih valov

Zgornji val prikazuje val, ki potuje v desno po elastičnem mediju. Kako hitro se valovi širijo v mediju, če je frekvenca vala 0,4 Hz?

A. 0,2 m / s

B. 0,3 m / s

C. 0,4 m / s

D. 0,5 m / s

Odgovor: A.

Razprava / odgovor:

Je znan:

λ = 0,5 m

f = 0,4 Hz

Vprašan: v =…?

v = λ . f

v = 0,5. 0,4 = 0,2 m / s

Primer težav 8

En konec vrvi je privezan, drugi konec pa vibriran, kot je prikazano na naslednji sliki.

Primeri težav z valovi

Če je valovno obdobje 0,2 sekunde, je valovna hitrost vrvi….

A. 40 m / s

B. 80 m / s

C. 1,6 m / s

D. 8,0 m / s

Odgovor: A.

Razprava / odgovor:

Je znan:

T = 0,2 s

λ = 8 m

Vprašan: v =…?

Odgovor:

v = λ /T

v = 8 / 0,2 = 40 m / s

Primer težav 9 Wave Creep Fast Formula

Vrv je vibrirala, da je nastala dva hriba in dolina, dolga 12 cm. Če je frekvenca vala 4 Hz, je velikost širjenja vala….

A. 32 cm / s

B. 48 cm / s

C. 0,5 cm / s

D. 2 cm / s

Odgovor: A.

Razprava / odgovor:

Je znan:

Bila sta 2 hriba in 1 dolina, kar je pomenilo, da je nastalo 1,5 vala.

λ = 12 cm / 1,5 = 8 cm

f = 4 Hz

Vprašan: v =….?

Odgovor:

v = λ. f

v = 8 cm. 4 Hz

v = 32 cm / s

Primer Problem 10

Oglejte si naslednjo sliko širjenja valov!

Primeri težav z valovi

Hitrost valovanja zgoraj je….

A. 0,8 m / s

B. 4,0 m / s

C. 18,0 m / s

D. 36,0 m / s

Odgovor: B

Razprava / odgovor:

Je znan:

n = 1,5

t = 3 s

λ = 8 m

Vprašan: v =….?

Odgovor:

f = n / t

f = 1,5 / 3 = 0,5 Hz

v = λ. f

v = 8 m. 0,5 Hz

v = 4,0 m / s

Primer težav 11

Študent opazuje in beleži gibanje valov po površini vode. V 20 sekundah se je pojavilo 5 valov. Če je razdalja med dvema grebenoma valov 5 m, izračunajte hitrost širjenja valov!

Razprava / odgovor:

Je znan:

t = 20 s

n = 5

λ = 5 m

Vprašan: v =….?

f = n / t

f = 5/20 = 0,25 Hz

Rezultat, izračunan po formuli širjenja valov, je:

v = λ . f

v = 5 m. 0,25 Hz = 1,25 m / s

Primer Vprašanje 12

Valovi potujejo po površini vode. V 10 sekundah se pojavijo 4 hribi in 4 korita. Če je razdalja med dvema najbližjima grebenoma valov 2 m, izračunajte hitrost širjenja valov!

Razprava / odgovor:

Je znan:

t = 10 s

n = 4

λ = 2 m

Vprašan: v =….?

Odgovor:

f = n / t

f = 4/10 = 0,4 Hz

Z uporabo formule za hitro širjenje valov dobimo naslednje rezultate:

v = λ. f

v = 2 m. 0,4 Hz

v = 0,8 m / s

5 / 5 ( 1 glasovanje)

Zadnje objave