Exerciții rezolvate ale mișcării valurilor

Exerciții rezolvate de Mișcarea undelor

Testați ceea ce ați învățat în subiectul Mișcarea valurilor cu această listă de exerciții cu soluțiile lor respective.

Valuri mecanice

Propagarea unui impuls de undă

O undă este generată de un impuls care se propagă de-a lungul axei x conform ecuației:

Unde xВ și yВ se măsoară în cm și t în secunde. A determina:

• Viteza și direcția mișcării pulsului
• Lărgimea sa
• Faceți un grafic cu forma sa la t = 0s, t = 1s și t = 2s

Viteza de propagare a undei transversale în coardă

Determinați viteza de propagare a unei unde transversale într-un șir de 7 m supus unei tensiuni de 250 N, știind că masa sa este de 12 kg.

Valuri armonice

Mărimi din ecuația undei armonice

O mișcare de undă este descrisă de ecuațiaВ

• Amplitudinea undei
• Lungime de undă
• Perioada valului
• Număr de val
• Frecvență
• Viteza de propagare
• Viteza de vibrație a oricărei particule

Diferența de fază și distanța minimă între puncte

O undă armonică se propagă la o viteză de 120m/s și cu o frecvență de 40 Hz. Determină distanța minimă dintre două puncte care oscilează cu o diferență de fază de В 60 la un moment dat.

Ecuația undelor din magnitudini caracteristice

David observă propagarea undelor într-un șir și verifică dacă 30 de cretă lată de 25 cm trec la stânga lui la fiecare 10 secunde. De asemenea, observați că distanța dintre două creste consecutive este de 80 cm. Ai putea să-i spui lui David care este ecuația de propagare a undelor?

Tensiunea unui șir de la frecvență și lungime de undă

Determinați tensiunea la care trebuie să supuneți o frânghie de 5 kg și 10 m lungime dacă doriți ca, prin agitarea periodică a brațului de 2 ori pe secundă, să apară unde a căror lungime de undă este de 0,5 m.

Ecuația undelor din densitatea liniară și alte magnitudini

O frânghie cu o densitate liniară de 40 gr/m este supusă unei tensiuni de 5N. În ea, o undă sinusoidală este generată de un oscilator armonic care acționează la origine cu o frecvență de 12Hz și o amplitudine de 4cm. Determinați ecuația undei în funcție de x și t știind că la t = 0 oscilatorul se află în poziția amplitudinii maxime.

Ecuația valurilor din grafice

Determinați ecuația care corespunde undei descrise de următoarele grafice:

Intensitatea energiei, puterii și a undelor

Amplitudine la un punct de amplitudine la altul

Puterea undelor de șir

Determinați puterea pe care trebuie să o furnizăm unei frânghii supuse unei tensiuni constante de 50 N astfel încât undele armonice generate să aibă o amplitudine de 15 cm și o frecvență de 40 Hz, știind că densitatea lor liniară este de 200 g/m.

Puterea focalizării unei unde

Determinați puterea pe care ar trebui să o aibă un oscilator armonic pentru a genera o undă într-un șir lung de 9 m care este guvernat de ecuație:

Rețineți că greutatea cablului încordat este de 7 N.

Atenuarea și absorbția în mișcarea undulatorie

Intensitatea și amplitudinea în funcție de distanța de focalizare

Reflecția și refracția valurilor

Reflectarea în oglinzi

Reflecție cu inversare de fază

O frânghie, care este fixată de unul dintre capetele sale la un miz, servește drept suport pentru propagarea unei unde a cărei ecuație este dată, în unități ale Sistemului Internațional (S.I.), de:

---