Решени упражнения за движение на вълните

Решени упражнения на Вълново движение

Тествайте наученото в темата за движение на вълните с този списък от упражнения със съответните им решения.

Механични вълни

Разпространение на вълнов импулс

Вълна се генерира от импулс, който се разпространява по оста x според уравнението:

Където xВ и yВ се измерват в cm и t в секунди. Определи:

• Скоростта и посоката на движение на импулса
• Ширината му
• Направете графика с нейната форма при t = 0s, t = 1s и t = 2s

Скорост на разпространение на напречна вълна в хорда

Определете скоростта на разпространение на напречна вълна в 7 m въже, подложено на опън от 250 N, знаейки, че масата му е 12 kg.

Хармонични вълни

Величини от хармонично уравнение на вълната

Вълновото движение се описва от уравнението В.

• Амплитудата на вълната
• Дължина на вълната
• Период на вълната
• Номер на вълната
• Честота
• Скорост на разпространение
• Скорост на вибрация на всяка частица

Фазова разлика и минимално разстояние между точките

Хармоничната вълна се разпространява със скорост 120m/s и с честота 40 Hz.Определя минималното разстояние между две точки, които трептят с фазова разлика от В 60Вє в даден момент.

Уравнение на вълната от характерни величини

Дейвид наблюдава разпространението на вълни в струна и проверява дали 30 креда с ширина 25 см преминават отляво на всеки 10 секунди. Също така забелязвате, че разстоянието между два последователни хребета е 80 см. Бихте ли могли да кажете на Дейвид какво е уравнението за разпространение на вълната?

Напрежение на струна от честота и дължина на вълната

Определете напрежението, на което трябва да подадете въже от 5 кг и дължина 10 м, ако искате, като периодично разклащате ръката си със скорост 2 пъти в секунда, се появяват вълни с дължина на вълната 0,5 м.

Уравнение на вълната от линейна плътност и други величини

Въже с линейна плътност 40 gr/m се подлага на опън от 5N. В него синусоидална вълна се генерира от хармоничен осцилатор, който действа в началото с честота 12Hz и амплитуда 4cm. Определете уравнението на вълната като функция на x и t, знаейки, че при t = 0 осцилаторът е в положението на максимална амплитуда.

Уравнение на вълната от графики

Определете уравнението, което съответства на вълната, описана от следните графики:

Енергия, мощност и интензивност на вълната

Амплитуда в една точка от амплитуда в друга

Мощност на струнната вълна

Определете мощността, която трябва да подадем на въже, подложено на постоянно напрежение от 50 N, така че генерираните хармонични вълни да имат амплитуда 15 cm и тяхната честота 40 Hz, знаейки, че линейната им плътност е 200 g/m.

Сила на фокуса на вълната

Определете мощността, която хармоничният осцилатор трябва да има, за да генерира вълна в 9 м дълъг низ, който се управлява от уравнението:

Имайте предвид, че теглото на опънатото въже е 7 N. В.

Затихване и абсорбция при движение на ундълатори

Интензивност и амплитуда според разстоянието до фокусиране

Отражение и пречупване на вълните

Отражение в огледала

Отражение с фазова инверсия

Въже, което е фиксирано от единия от краищата му към кол, служи като опора за разпространението на вълна, чието уравнение е дадено в единици от Международната система (S.I.) чрез:

---