Formel for bølgeformering og hvordan man beregner den

Formlen til hurtig udbredelse er v = λ x f eller v = λ / T.

Har du nogensinde tabt noget i stille vand? Kæmper rebet? Ved du, at du har skabt bølger?

Bølger er vibrationer, der formerer sig. Når du giver de indledende vibrationer til vandet eller rebet, formeres vibrationerne. Disse formeringer kaldes bølger.

Definition af bølger : vibrationer, der forplantes gennem mediet eller vakuum leder energi.

Typer af bølger

Baseret på vibrationsudbredelsesretningen klassificeres bølger i to, nemlig tværgående og langsgående bølger.

Tværgående bølge

Denne tværgående bølge har en vibrationsretning vinkelret på udbredelsesretningen, et eksempel på denne tværgående bølge er, hvis du støder på vandbølger i havet eller rebbølger. Vibrationens retning er vinkelret på vibrationens retning, så formen på denne bølge er som et bjerg og en efterfølgende dal.

Wave Peak {bjerg}: er det højeste punkt i bølgen

Bølgebund {dal}: er basis eller laveste punkt i bølgen

Hill of Waves : er en del af en bølge, der ligner et bjerg med det højeste punkt eller toppen af ​​bølgen

Bølgelængde : er afstanden mellem to kamme eller det kan være to trug

Amplitude {A} : er afvigelsen længst væk fra balancelinjen

Periode {T} : Den tid det tager at dække afstanden til to på hinanden følgende toppe eller to dale, eller lettere kan du kalde det den tid det tager at danne en bølge

Langsgående bølger

Langsgående bølger er bølger, hvis vibrationer har samme retning som udbredelsesretningen, og i denne længdebølge er bølgemediets bevægelse i samme retning som udbredelsen af ​​bølgen.

Lydbølger er et eksempel på langsgående bølger.

I lydbølger er det mellemliggende medium luft, mediet skifter skiftevis og strækker sig også på grund af skiftende vibrationer eller bevægelige steder, og det følgende er nogle udtryk for langsgående bølger

Massefylde : er området langs bølgen, der har en højere molekylvægt eller tryk

Strække : er området langs bølgen, der har en lavere molekylær densitet

1 bølgelængde : er afstanden mellem to samlinger eller mellem to tilstødende stykker

Hurtigt krybende bølger

Den hastighed, hvormed en bølge forplantes, er den afstand, som bølgen tilbagelægger pr. Tidsenhed. Begrebet bølgehastighed er det samme som hastighed generelt. Hastigheden af ​​bølgeudbredelsen er en vektormængde med en konstant eller konstant hastighedsværdi.

Formel Sound Wave kryber hurtigt

v = s / t

Information :

• v = hastighed (m / s)
• s = afstand (m)
• t = tid (er)

For hastighedsmateriale ved bølgeforplantning erstattes værdien af ​​afstandsvariablerne med bølgelængden (λ) i meter (SI-enheder), og værdien af ​​tidsvariablen (t) erstattes med frekvens (f) eller periode ( T).

Værdien af ​​1 bølgelængde λ (m) svarer til værdien af ​​afstanden s (m), som objektet tilbagelægger. Værdien af ​​1 frekvens (Hz) er lig med 1 / t (sekund), og værdien af ​​1 periode (sekund) er lig med t sekund, så ved hjælp af variablerne λ, f eller T er lysudbredelseshastigheden som følger:

v = λ x f eller v = λ / f

Information :

• v = hastighed (m / s)
• λ = bølgelængde (m)
• f = frekvens (Hz)

Eksempel på hurtig bølgeudbredelsesproblem

Eksempel Opgave 1 Hurtigt krybende bølger

Find frekvensen og perioden for en lydbølge, hvis bølgelængden er 20 meter, og lydens hastighed er 400 m / s?

Diskussion / svar:

Svar:

Er kendt :

v = 400 m / s

λ = 20 m

Spurgte: hyppighed og periode ...?

Svar:

Frekvens:

v = λ x f

f = v / λ

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

Periode:

v = λ / T

T = λ / v

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

Eksempel Opgave 2

Et skib måler havdybden ved hjælp af en lydanordning. Hvis lyden affyres til havbunden, modtages den reflekterede lyd efter 15 sekunder. Bestem derefter havdybden, hvis lydudbredelseshastigheden er 2000 m / s?

Diskussion / svar:

Svar:

Er kendt :

t = 15 s

v = 2000 m / s

Spurgte: s ...?

Svar:

s = vt / 2 (bølgen hopper tilbage og vender tilbage til skibet, så det skal divideres med tallet 2)

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

EksempelOpgave 3

Bølgerne bevæger sig på rebet. Inden for 0,5 sekunder var der 3 bakker og 3 trug. Hvis afstanden mellem to bølgetoppe er 40 cm, er bølgeudbredelseshastigheden….

A. 2,4 m / s

B. 1,2 m / s

C. 0,8 m / s

D.0,2 m / s

Svar: A.

Diskussion / svar:

Er kendt:

t = 5 s

n = 3 bølger (fordi der er 3 bakker og 3 trug)

λ = 40 cm = 0,4 m

Spurgte: v =….?

Svar:

f = n / t

f = 3 / 0,5 = 6 Hz

v = λ. f

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

Eksempler på problemer 4

Bølgerne bevæger sig på vandet. På 10 sekunder er der 5 bølger. Hvis afstanden mellem to bølgetoppe er 4 meter, er bølgeudbredelseshastigheden….

A. 2 m / s

B. 2,5 m / s

C. 20 m / s

D. 40 m / s

Svar: A.

Diskussion:

Er kendt:

t = 10 s

n = 5

λ = 4 m

Spurgte: v =….?

Svar:

f = n / t

f = 5/10 = 0,5 Hz

v = λ . f

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

Eksempler på problemer 5

En forsker observerer og registrerer data om bølgernes bevægelse på havoverfladen. Data opnået: inden for 10 sekunder var der 4 bølger og afstanden mellem toppen af ​​den første bølge og toppen af ​​den anden bølge var 10 m. Hastigheden af ​​bølgeudbredelsen er ...

A. 2 m / s

B. 2,5 m / s

C. 4 m / s

D. 10 m / s

Svar: C

Diskussion / svar:

Er kendt:

t = 10 s

n = 4

λ = 10 m

Spurgte: v =….?

Svar:

f = n / t

f = 4/10 = 0,4 Hz

v = λ. f

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

Eksempler på problemer 6

En bølge med en bølgelængde på 0,75 m er kendt. formerer sig med en hastighed på 150 m / s. Hvad er frekvensen?

A. 225 Hz

B. 50 Hz

200 Hz

D. 20 Hz

Svar: C

Diskussion / svar:

Er kendt:

λ = 0,75 m

v = 150 m / s

Spurgte: f =….?

Svar:

v = λ . f

f = v /λ

f = 150 / 0,75 = 200 Hz

Eksempler på problemer 7

Bølgen ovenfor viser en bølge, der kører til højre langs et elastisk medium. Hvor hurtigt forplantes bølgerne i mediet, hvis bølgefrekvensen er 0,4 Hz?

A. 0,2 m / s

B. 0,3 m / s

C. 0,4 m / s

D. 0,5 m / s

Svar: A.

Diskussion / svar:

Er kendt:

λ = 0,5 m

f = 0,4 Hz

Spurgte: v =…?

v = λ . f

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

Eksempler på problemer 8

Den ene ende af rebet er bundet, og den anden ende vibreres som vist i den følgende figur.

Hvis bølgeperioden er 0,2 sekunder, er rebets bølgehastighed….

A. 40 m / s

B. 80 m / s

C. 1,6 m / s

D. 8,0 m / s

Svar: A.

Diskussion / svar:

Er kendt:

T = 0,2 s

λ = 8 m

Spurgte: v =…?

Svar:

v = λ /T

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

Eksempler på problemer 9 Wave Creep Fast Formula

Et reb blev vibreret til at danne to bakker og en dal, der var 12 cm lang. Hvis bølgefrekvensen er 4 Hz, er størrelsen af ​​bølgeudbredelsen….

A. 32 cm / s

B. 48 cm / s

C. 0,5 cm / s

D. 2 cm / s

Svar: A.

Diskussion / svar:

Er kendt:

Der var 2 bakker og 1 dal, hvilket betød, at der blev dannet 1,5 bølger.

λ = 12 cm / 1,5 = 8 cm

f = 4 Hz

Spurgte: v =….?

Svar:

v = λ. f

v = 8 cm. 4 Hz

v = 32 cm / s

Eksempel Opgave 10

Se på følgende billede af bølgeforplantning!

Bølgehastigheden ovenfor er….

A. 0,8 m / s

B. 4,0 m / s

C. 18,0 m / s

D. 36,0 m / s

Svar: B

Diskussion / svar:

Er kendt:

n = 1,5

t = 3 s

λ = 8 m

Spurgte: v =….?

Svar:

f = n / t

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

v = λ. f

v = 8 m. 0,5 Hz

v = 4,0 m / s

Eksempler på problemer 11

En studerende observerer og registrerer bølgernes bevægelse på vandoverfladen. Inden for 20 sekunder opstod der 5 bølger. Hvis afstanden mellem 2 bølgetoppe er 5 m, skal du beregne hastigheden på bølgeudbredelsen!

Diskussion / svar:

Er kendt:

t = 20 s

n = 5

λ = 5 m

Spurgte: v =….?

f = n / t

f = 5/20 = 0,25 Hz

Beregnet ved hjælp af bølgeforplantningsformlen er resultatet:

v = λ . f

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

Eksempel Spørgsmål 12

Bølger bevæger sig på vandoverfladen. På 10 sekunder opstår 4 bakker og 4 trug. Hvis afstanden mellem de to nærmeste bølgetoppe er 2 m, skal du beregne bølgeudbredelseshastigheden!

Diskussion / svar:

Er kendt:

t = 10 s

n = 4

λ = 2 m

Spurgte: v =….?

Svar:

f = n / t

f = 4/10 = 0,4 Hz

Ved hjælp af formlen til hurtig udbredelse opnås følgende resultater:

v = λ. f

v = 2 m. 0,4 Hz

v = 0,8 m / s