Formula de propagare a undelor și modul de calculare a acesteia

Formula de propagare a undei rapide este v = λ xf sau v = λ / T.

Ai scăpat vreodată ceva în apă plată? Ai rătăcit frânghia? Știi că ai creat valuri?

Valurile sunt vibrații care se propagă. Când dați vibrațiile inițiale apei sau frânghiei, atunci vibrațiile se propagă. Aceste propagări se numesc unde.

Definiția undelor : vibrații care se propagă prin mediu sau vid pentru a furniza energie.

Tipuri de valuri

Pe baza direcției de propagare a vibrației, undele sunt clasificate în două, și anume undele transversale și undele longitudinale.

Unda transversală

formula undei transversale

Această undă transversală are o direcție de vibrație perpendiculară pe direcția de propagare, un exemplu al acestei unde transversale este dacă întâlniți valuri de apă în ocean sau valuri de frânghie. Direcția vibrației este perpendiculară pe direcția vibrației, astfel încât forma acestei unde este ca un munte și o vale succesivă.

Vârful valului {munte} : este cel mai înalt punct al valului

Wave Bottom {vale} : este partea de jos sau de jos a unei unde

Dealul valului : face parte dintr-un val care seamănă cu un munte cu cel mai înalt punct sau vârf al valului

Lungimea de undă : este distanța dintre două creste sau ar putea fi două jgheaburi

Amplitudine {A} : este abaterea cea mai îndepărtată de linia de echilibru

Perioada {T} : timpul necesar pentru a parcurge două vârfuri sau două văi la rând, sau puteți spune mai ușor dacă timpul necesar pentru a forma un val

Valuri longitudinale

formula undei longitudinale

Undele longitudinale sunt unde ale căror vibrații au aceeași direcție ca și direcția de propagare, iar în această undă longitudinală mișcarea mediului undei este în aceeași direcție cu propagarea undei.

Undele sonore sunt un exemplu de unde longitudinale.

În undele sonore, mediul intermediar este aerul, mediul va andoca alternativ și, de asemenea, se va întinde din cauza vibrațiilor schimbătoare sau a locurilor în schimbare și iată câțiva termeni ai undelor longitudinale

Densitate : este zona de-a lungul undei care are o densitate sau presiune moleculară mai mare

Stretch : este zona de-a lungul undei care are o densitate moleculară mai mică

1 Lungime de undă : este distanța dintre două densități sau între două întinderi adiacente

Valuri târâtoare rapide

Viteza de propagare a undei este distanța parcursă de undă pe o unitate de timp. Conceptul de viteză de undă este același cu viteza în general. Viteza de propagare a undei este o mărime vectorială cu o valoare a vitezei constante sau constante.

Citește și: Arte teatrale: definiție, istorie, caracteristici, tipuri și exemple

Formula de propagare a undelor sonore

v = s / t

Informație :

  • v = viteza (m / s)
  • s = distanță (m)
  • t = timp (i)

Pentru materialul de viteză în propagarea undei, valoarea variabilei (distanțelor) de distanță este înlocuită cu lungimea de undă (λ) în metri (unități SI), iar valoarea variabilei de timp (t) este înlocuită cu frecvența (f) sau perioada (T).

Valoarea unei lungimi de undă λ (m) este echivalentă cu valoarea distanței s (m) parcurse de obiect. Valoarea unei frecvențe (Hz) este egală cu 1 / t (secundă), iar valoarea unei perioade (a doua) este egală cu t secundă, deci folosind variabilele λ, f sau T, viteza de propagare a luminii este următoarea:

v = λ xf sau v = λ / f

Informație :

  • v = viteza (m / s)
  • λ = lungimea de undă (m)
  • f = frecvență (Hz)

Exemplu de problemă de propagare a undelor rapide

Exemplu Problema 1 Propagarea undelor rapid

Găsiți frecvența și perioada unei unde sonore dacă lungimea de undă este de 20 de metri și viteza sunetului este de 400 m / s?

Discuție / Răspuns:

Răspuns:

Este cunoscut :

v = 400 m / s

λ = 20 m

Întrebat: frecvența și perioada ...?

Răspuns:

Frecvență:

v = λ xf

f = v / λ

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

Perioada:

v = λ / T

T = λ / v

T = 20 m / 400 m / s = 1/20 secundă

Exemplu problema 2

O navă măsoară adâncimea mării folosind un dispozitiv sonor. Dacă sunetul este tras pe fundul mării, sunetul reflectat va fi primit după 15 secunde. Atunci determinați adâncimea mării dacă viteza de propagare a sunetului este de 2000 m / s?

Discuție / Răspuns:

Răspuns:

Este cunoscut :

t = 15 s

v = 2000 m / s

Întrebat: s ...?

Răspuns:

s = vt / 2 (valul va sări înapoi și va reveni la navă, deci trebuie împărțit la 2)

s = 2000 m / sx 15 s / 2 = 15.000 m

Exemplu Problema 3

Valurile călătoresc pe frânghie. În 0,5 secunde au existat 3 dealuri și 3 jgheaburi. Dacă distanța dintre două creste de undă este de 40 cm, viteza de propagare a undei este de ...

A. 2,4 m / s

B. 1,2 m / s

C. 0,8 m / s

D.0.2 m / s

Răspuns: A.

Discuție / Răspuns:

Este cunoscut:

t = 5 s

n = 3 valuri (deoarece există 3 dealuri și 3 jgheaburi)

λ = 40 cm = 0,4 m

Întrebat: v =….?

Răspuns:

f = n / t

f = 3 / 0,5 = 6 Hz

v = λ. f

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

Exemplu problema 4

Valurile călătoresc pe apă. În 10 secunde sunt 5 unde. Dacă distanța dintre două creste de undă este de 4 metri, viteza de propagare a undei este de ...

A. 2 m / s

B. 2,5 m / s

C. 20 m / s

D. 40 m / s

Răspuns: A.

Discuţie:

Este cunoscut:

t = 10 s

n = 5

λ = 4 m

Întrebat: v =….?

Răspuns:

f = n / t

f = 5/10 = 0,5 Hz

v = λ . f

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

Exemplu Problema 5

Un cercetător observă și înregistrează date despre mișcarea valurilor la nivelul mării. Date obținute: în decurs de 10 secunde au existat 4 unde și distanța dintre creasta primului val și creasta celui de-al doilea val a fost de 10 m. Viteza de propagare a undelor este ...

A. 2 m / s

B. 2,5 m / s

C. 4 m / s

D. 10 m / s

Răspuns: C

Discuție / Răspuns:

Este cunoscut:

t = 10 s

n = 4

λ = 10 m

Întrebat: v =….?

Răspuns:

f = n / t

f = 4/10 = 0,4 Hz

Citește și: Legenda este: definiție, caracteristici și structură și exemple

v = λ. f

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

Exemplu problema 6

Având în vedere o undă cu lungimea de undă de 0,75 m. propagă la o viteză de 150 m / s. Care este frecvența?

A. 225 Hz

B. 50 Hz

C. 200 Hz

D. 20 Hz

Răspuns: C

Discuție / Răspuns:

Este cunoscut:

λ = 0,75 m

v = 150 m / s

Întrebat: f =….?

Răspuns:

v = λ . f

f = v / λ

f = 150 / 0,75 = 200 Hz

Exemplu problema 7

Exemplu de problemă de propagare a undelor rapide

Unda de mai sus arată o undă care călătorește spre dreapta de-a lungul unui mediu elastic. Cât de repede se propagă undele în mediu, dacă frecvența undei este de 0,4 Hz?

A. 0,2 m / s

B. 0,3 m / s

C. 0,4 m / s

D. 0,5 m / s

Răspuns: A.

Discuție / Răspuns:

Este cunoscut:

λ = 0,5 m

f = 0,4 Hz

Întrebat: v = ...?

v = λ . f

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

Exemplu problema 8

Un capăt al frânghiei este legat, iar celălalt capăt este vibrat, așa cum se arată în figura următoare.

Exemple de probleme cu valurile

Dacă perioada de undă este de 0,2 secunde, atunci viteza de undă a coardei este ...

A. 40 m / s

B. 80 m / s

C. 1,6 m / s

D. 8,0 m / s

Răspuns: A.

Discuție / Răspuns:

Este cunoscut:

T = 0,2 s

λ = 8 m

Întrebat: v = ...?

Răspuns:

v = λ / T

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

Exemplu Problema 9 Formula de propagare a undelor

O frânghie a fost vibrată pentru a forma două dealuri și o vale de 12 cm lungime. Dacă frecvența undei este de 4 Hz, magnitudinea propagării undei este de ...

A. 32 cm / s

B. 48 cm / s

C. 0,5 cm / s

D. 2 cm / s

Răspuns: A.

Discuție / Răspuns:

Este cunoscut:

Erau 2 dealuri și 1 vale, ceea ce însemna că s-au format 1,5 valuri.

λ = 12 cm / 1,5 = 8 cm

f = 4 Hz

Întrebat: v =….?

Răspuns:

v = λ. f

v = 8 cm. 4 Hz

v = 32 cm / s

Exemplu problema 10

Uită-te la următoarea imagine a propagării undelor!

Exemple de probleme cu valurile

Viteza de undă de mai sus este ...

A. 0,8 m / s

B. 4,0 m / s

C. 18,0 m / s

D. 36,0 m / s

Răspuns: B

Discuție / Răspuns:

Este cunoscut:

n = 1,5

t = 3 s

λ = 8 m

Întrebat: v =….?

Răspuns:

f = n / t

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

v = λ. f

v = 8 m. 0,5 Hz

v = 4,0 m / s

Exemplu Problema 11

Un student observă și înregistrează mișcarea valurilor pe suprafața apei. În 20 de secunde, au apărut 5 valuri. Dacă distanța dintre 2 creste de undă este de 5 m, calculați viteza de propagare a undei!

Discuție / Răspuns:

Este cunoscut:

t = 20 s

n = 5

λ = 5 m

Întrebat: v =….?

f = n / t

f = 5/20 = 0,25 Hz

Calculat prin formula de propagare a undei, rezultatul este:

v = λ . f

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

Exemplu problema 12

Valurile se deplasează la suprafața apei. În 10 secunde, apar 4 dealuri și 4 jgheaburi. Dacă distanța dintre cele două cele mai apropiate creste de undă este de 2 m, calculați viteza de propagare a undei!

Discuție / Răspuns:

Este cunoscut:

t = 10 s

n = 4

λ = 2 m

Întrebat: v =….?

Răspuns:

f = n / t

f = 4/10 = 0,4 Hz

Folosind formula de propagare a undei rapide, se obțin următoarele rezultate:

v = λ. f

v = 2 m. 0,4 Hz

v = 0,8 m / s

5 stele / 5 stele ( 1 vot)