Formula za širenje valova i kako to izračunati

Formula širenja brzog vala je v = λ xf ili v = λ / T.

Jeste li ikad nešto ispustili u mirnu vodu? Zalutao uže? Znate li da ste stvorili valove?

Valovi su vibracije koje se šire. Kada dajete vodu ili uže početne vibracije, tada se vibracije šire. Ta se širenja nazivaju valovima.

Definicija valova : vibracije koje se šire kroz medij ili vakuum za isporuku energije.

Vrste valova

Na temelju smjera širenja vibracija, valovi se klasificiraju u dva, naime poprečni i uzdužni valovi.

Poprečni val

Ovaj poprečni val ima smjer vibracija okomit na smjer širenja, primjer ovog poprečnog vala je ako naiđete na vodene valove u oceanskim ili užetnim valovima. Smjer vibracija okomit je na smjer vibracije, pa je oblik ovog vala poput planine i uzastopne doline.

Vrh vala {planina} : najviša je točka vala

Dno vala {dolina} : je dno ili najniža točka vala

Valovito brdo : dio je vala koji podsjeća na planinu s najvišom vrhom ili vrhom vala

Valna duljina : je udaljenost između dvije grebene ili bi to mogla biti dva korita

Amplituda {A} : je odstupanje najudaljenije od ravnotežne crte

Razdoblje {T} : Vrijeme potrebno za putovanje dva vrha ili dvije doline u nizu, ili lakše možete reći da je vrijeme potrebno za stvaranje vala

Uzdužni valovi

Uzdužni valovi su valovi čije vibracije imaju isti smjer kao i smjer širenja, a u tom je uzdužnom valu kretanje valnog medija u istom smjeru kao i širenje vala.

Zvučni valovi su primjer uzdužnih valova.

U zvučnim valovima, srednji medij je zrak, medij će se naizmjenično usidravati i također će se istezati zbog promjenjivih vibracija ili pokretnih mjesta, a slijede neki pojmovi uzdužnih valova:

Gustoća : je područje duž vala koje ima veću molekularnu gustoću ili tlak

Istezanje : je područje uz val koje ima nižu molekularnu gustoću

1 valna duljina : udaljenost je između dvije gustoće ili između dva susjedna poteza

Brzi puzeći valovi

Brzina širenja vala je udaljenost koju val pređe za jednu jedinicu vremena. Koncept brzine valova isti je kao i brzina općenito. Brzina širenja vala je vektorska veličina s konstantnom ili konstantnom brzinom.

Također pročitajte: Kazališna umjetnost: definicija, povijest, karakteristike, vrste i primjeri

Formula širenja zvučnog vala

v = s / t

Informacije:

• v = brzina (m / s)
• s = udaljenost (m)
• t = vrijeme (a)

Za materijal brzine u širenju valova, vrijednost varijable udaljenosti zamjenjuje se valnom duljinom (λ) u metrima (SI jedinice), a vrijednost vremenske varijable (t) zamjenjuje frekvencijom (f) ili razdobljem (T).

Vrijednost 1 valne duljine λ (m) ekvivalentna je vrijednosti udaljenosti s (m) koju je objekt prešao. Vrijednost 1 frekvencije (Hz) jednaka je 1 / t (sekunda), a vrijednost 1 perioda (sekunda) jednaka je t sekundi, pa je upotreba varijabli λ, f ili T brzina širenja svjetlosti sljedeća:

v = λ xf ili v = λ / f

Informacije:

• v = brzina (m / s)
• λ = valna duljina (m)
• f = frekvencija (Hz)

Primjer problema širenja brzog vala

Primjer Problem 1 Brzo širenje valova

Pronađite frekvenciju i razdoblje zvučnog vala ako je valna duljina 20 metara, a brzina zvuka 400 m / s?

Rasprava / odgovor:

Odgovor:

Poznato je :

v = 400 m / s

λ = 20 m

Upitan: učestalost i razdoblje ...?

Odgovor:

Frekvencija:

v = λ xf

f = v / λ

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

Razdoblje:

v = λ / T

T = λ / v

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

Primjer problema 2

Brod mjeri dubinu mora zvučnim uređajem. Ako se zvuk ispuca na morsko dno, odbijeni će se zvuk primiti nakon 15 sekundi. Zatim odredite dubinu mora ako je brzina širenja zvuka 2000 m / s?

Rasprava / odgovor:

Odgovor:

Poznato je :

t = 15 s

v = 2000 m / s

Upitan: s ...?

Odgovor:

s = vt / 2 (val će se odbiti i vratiti na brod, pa se mora podijeliti s 2)

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

Primjer problema 3

Valovi putuju užetom. U roku od 0,5 sekunde bila su 3 brda i 3 korita. Ako je udaljenost između dva grebena valova 40 cm, brzina širenja vala je….

A. 2,4 m / s

B. 1,2 m / s

C. 0,8 m / s

D.0,2 m / s

Odgovor: A.

Rasprava / odgovor:

Poznato je:

t = 5 s

n = 3 vala (jer postoje 3 brda i 3 korita)

λ = 40 cm = 0,4 m

Upitan: v =….?

Odgovor:

f = n / t

f = 3 / 0,5 = 6 Hz

v = λ. f

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

Primjer problema 4

Valovi putuju po vodi. U 10 sekundi dolazi 5 valova. Ako je udaljenost između dva grebena valova 4 metra, brzina širenja vala je….

A. 2 m / s

B. 2,5 m / s

C. 20 m / s

D. 40 m / s

Odgovor: A.

Rasprava:

Poznato je:

t = 10 s

n = 5

λ = 4 m

Upitan: v =….?

Odgovor:

f = n / t

f = 5/10 = 0,5 Hz

v = λ . f

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

Primjer problema 5

Istraživač promatra i bilježi podatke o kretanju valova na razini mora. Dobiveni podaci: unutar 10 sekundi bila su 4 vala, a udaljenost između grebena prvog vala i grebena drugog vala bila je 10 m. Brzina širenja vala je ...

A. 2 m / s

B. 2,5 m / s

C. 4 m / s

D. 10 m / s

Odgovor: C

Rasprava / odgovor:

Poznato je:

t = 10 s

n = 4

λ = 10 m

Upitan: v =….?

Odgovor:

f = n / t

f = 4/10 = 0,4 Hz

Također pročitajte: Legenda je: Definicija, karakteristike i struktura te primjeri

v = λ. f

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

Primjer problema 6

Poznat je val valne duljine 0,75 m. šire se brzinom od 150 m / s. Koja je frekvencija?

A. 225 Hz

B. 50 Hz

C. 200 Hz

D. 20 Hz

Odgovor: C

Rasprava / odgovor:

Poznato je:

λ = 0,75 m

v = 150 m / s

Upitan: f =….?

Odgovor:

v = λ . f

f = v / λ

f = 150 / 0,75 = 200 Hz

Primjer problema 7

Val gore prikazuje val koji putuje udesno duž elastičnog medija. Koliko se brzo valovi šire u mediju, ako je frekvencija 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.

Rasprava / odgovor:

Poznato je:

λ = 0,5 m

f = 0,4 Hz

Upitan: v =…?

v = λ . f

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

Primjer zadatka 8

Jedan kraj užeta je vezan, a drugi kraj vibrira, kao što je prikazano na sljedećoj slici.

Ako je valno razdoblje 0,2 sekunde, tada je brzina vala užeta….

A. 40 m / s

B. 80 m / s

C. 1,6 m / s

D. 8,0 m / s

Odgovor: A.

Rasprava / odgovor:

Poznato je:

T = 0,2 s

λ = 8 m

Upitan: v =…?

Odgovor:

v = λ / T

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

Primjer Zadatak 9 Formula širenja valova

Konop je vibrirao formirajući dva brda i dolinu dugu 12 cm. Ako je frekvencija vala 4 Hz, veličina širenja vala je….

A. 32 cm / s

B. 48 cm / s

C. 0,5 cm / s

D. 2 cm / s

Odgovor: A.

Rasprava / odgovor:

Poznato je:

Postojala su 2 brda i 1 dolina, što je značilo da je formirano 1,5 vala.

λ = 12 cm / 1,5 = 8 cm

f = 4 Hz

Upitan: v =….?

Odgovor:

v = λ. f

v = 8 cm. 4 Hz

v = 32 cm / s

Primjer problema 10

Pogledajte sljedeću sliku širenja valova!

Brzina vala iznad je ...

A. 0,8 m / s

B. 4,0 m / s

C. 18,0 m / s

D. 36,0 m / s

Odgovor: B

Rasprava / odgovor:

Poznato je:

n = 1,5

t = 3 s

λ = 8 m

Upitan: 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

Primjer zadatka 11

Student promatra i bilježi kretanje valova na površini vode. U roku od 20 sekundi dogodilo se 5 valova. Ako je udaljenost između 2 grebena valova 5 m, izračunajte brzinu širenja vala!

Rasprava / odgovor:

Poznato je:

t = 20 s

n = 5

λ = 5 m

Upitan: v =….?

f = n / t

f = 5/20 = 0,25 Hz

Izračunato formulom širenja valova, rezultat je:

v = λ . f

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

Primjer zadatka 12

Valovi putuju površinom vode. Za 10 sekundi nastaju 4 brda i 4 korita. Ako je udaljenost između dva najbliža grebena valova 2 m, izračunajte brzinu širenja vala!

Rasprava / odgovor:

Poznato je:

t = 10 s

n = 4

λ = 2 m

Upitan: v =….?

Odgovor:

f = n / t

f = 4/10 = 0,4 Hz

Korištenjem formule za brzo širenje valova dobivaju se sljedeći rezultati:

v = λ. f

v = 2 m. 0,4 Hz

v = 0,8 m / s

5 zvjezdica / 5 zvjezdica ( 1 glas)