Vågutbredningsformel och hur man beräknar den

Formeln för snabb vågutbredning är v = λ xf eller v = λ / T.

Har du någonsin tappat något i stillastående vatten? Förlora repet? Vet du att du har skapat vågor?

Vågor är vibrationer som sprider sig. När du ger de första vibrationerna till vattnet eller repet, sprider sig vibrationerna. Dessa förökningar kallas vågor.

Definition av vågor : vibrationer som sprider sig genom mediet eller vakuumet för att leverera energi.

Typer av vågor

Baserat på vibrationsutbredningsriktningen klassificeras vågorna i två, nämligen tvärvågor och längsgående vågor.

Tvärgående våg

tvärgående vågformel

Denna tvärvåg har en vibrationsriktning vinkelrät mot utbredningsriktningen, ett exempel på denna tvärvåg är om du stöter på vattenvågor i havet eller repvågor. Vibrationens riktning är vinkelrät mot vibrationens riktning, så formen på denna våg är som ett berg och en successiv dal.

Wave Peak {mountain} : är vågens högsta punkt

Wave Bottom {valley} : är botten eller lägsta punkten för en våg

Wave Hill : är en del av en våg som liknar ett berg med den högsta punkten eller toppen av vågen

Våglängd : är avståndet mellan två toppar eller så kan det vara två tråg

Amplitud {A} : är avvikelsen längst bort från balanslinjen

Period {T} : Den tid det tar att resa två toppar eller två dalar i rad, eller lättare kan du säga att den tid det tar att bilda en våg

Längsgående vågor

längsgående vågformel

Längsgående vågor är vågor vars vibrationer har samma riktning som utbredningsriktningen, och i denna längsgående våg är vågmediets rörelse i samma riktning som vågutbredningen.

Ljudvågor är ett exempel på längsgående vågor.

I ljudvågor är mellanmediet luft, mediet växlar omväxlande och sträcker sig också på grund av skiftande vibrationer eller byte av platser, och följande är några termer av längsgående vågor

Densitet : är området längs vågen som har högre molekyltäthet eller högre tryck

Sträckning : är området längs vågen som har en lägre molekylär densitet

1 Våglängd : är avståndet mellan två densiteter eller mellan två angränsande sträckor

Snabbkrypande vågor

Hastigheten för vågutbredningen är det avstånd som vågens sträcka har per tidsenhet. Begreppet våghastighet är detsamma som hastighet i allmänhet. Vågutbredningens hastighet är en vektormängd med konstant eller konstant hastighet.

Läs också: Teaterkonst: definition, historia, egenskaper, typer och exempel

Ljud vågutbredning formeln

v = s / t

Information:

  • v = hastighet (m / s)
  • s = avstånd (m)
  • t = tid (er)

För hastighetsmaterial i vågutbredning ersätts värdet på avståndsvariablerna med våglängden (λ) i meter (SI-enheter) och värdet på tidsvariabeln (t) ersätts med frekvens (f) eller period (T).

Värdet på 1 våglängd λ (m) motsvarar värdet på avståndet s (m) som objektet har rest. Värdet på 1 frekvens (Hz) är lika med 1 / t (sekund) och värdet på 1 period (sekund) är lika med t sekund, så med variablerna λ, f eller T är ljusutbredningshastigheten som följer:

v = λ xf eller v = λ / f

Information:

  • v = hastighet (m / s)
  • λ = våglängd (m)
  • f = frekvens (Hz)

Exempel på problem med snabb vågutbredning

Exempel Problem 1 Vågutbredning snabbt

Hitta frekvensen och perioden för en ljudvåg om våglängden är 20 meter och ljudets hastighet är 400 m / s?

Diskussion / svar:

Svar:

Är känd :

v = 400 m / s

λ = 20 m

Frågade: frekvens och period ...?

Svar:

Frekvens:

v = λ xf

f = v / λ

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

Period:

v = λ / T

T = λ / v

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

Exempel Problem 2

Ett fartyg mäter havsdjupet med en ljudanordning. Om ljudet avfyras mot havsbotten kommer det reflekterade ljudet att tas emot efter 15 sekunder. Bestäm sedan havsdjupet om ljudutbredningshastigheten är 2000 m / s?

Diskussion / svar:

Svar:

Är känd :

t = 15 s

v = 2000 m / s

Frågade: s ...?

Svar:

s = vt / 2 (vågen studsar tillbaka och återgår till fartyget, så den måste delas med 2)

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

Exempel Problem 3

Vågorna färdas på repet. Inom 0,5 sekunder fanns det 3 kullar och 3 dalar. Om avståndet mellan två vågkammar är 40 cm är vågutbredningshastigheten….

A. 2,4 m / s

B. 1,2 m / s

C. 0,8 m / s

D.0,2 m / s

Svar: A.

Diskussion / svar:

Är känd:

t = 5 s

n = 3 vågor (eftersom det finns 3 kullar och 3 dalar)

X = 40 cm = 0,4 m

Frågade: v =….?

Svar:

f = n / t

f = 3 / 0,5 = 6 Hz

v = λ. f

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

Exempel Problem 4

Vågorna färdas på vattnet. På 10 sekunder är det 5 vågor. Om avståndet mellan två vågkammar är 4 meter är vågutbredningshastigheten….

A. 2 m / s

B. 2,5 m / s

C. 20 m / s

D. 40 m / s

Svar: A.

Diskussion:

Är känd:

t = 10 s

n = 5

λ = 4 m

Frågade: v =….?

Svar:

f = n / t

f = 5/10 = 0,5 Hz

v = λ . f

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

Exempel Problem 5

En forskare observerar och registrerar data om vågens rörelse vid havsnivå. Erhållna data: inom 10 sekunder fanns det 4 vågor och avståndet mellan toppen av den första vågen och toppen av den andra vågen var 10 m. Vågutbredningens hastighet är ...

A. 2 m / s

B. 2,5 m / s

C. 4 m / s

D. 10 m / s

Svar: C

Diskussion / svar:

Är känd:

t = 10 s

n = 4

λ = 10 m

Frågade: v =….?

Svar:

f = n / t

f = 4/10 = 0,4 Hz

Läs också: Legend Is: Definition, Characteristics and Structure och Exempel

v = λ. f

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

Exempel Problem 6

Med tanke på en våg med en våglängd på 0,75 m. sprida sig med en hastighet av 150 m / s. Vad är frekvensen?

A. 225 Hz

B. 50 Hz

C. 200 Hz

D. 20 Hz

Svar: C

Diskussion / svar:

Är känd:

λ = 0,75 m

v = 150 m / s

Frågade: f =….?

Svar:

v = λ . f

f = v / λ

f = 150 / 0,75 = 200 Hz

Exempel Problem 7

Exempel på problem med snabb vågutbredning

Vågen ovan visar en våg som rör sig åt höger längs ett elastiskt medium. Hur snabbt sprider sig vågorna i mediet om vågens frekvens är 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:

Är känd:

λ = 0,5 m

f = 0,4 Hz

Frågade: v =…?

v = λ . f

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

Exempel Problem 8

Den ena änden av repet är bunden och den andra änden vibreras, som visas i följande bild.

Exempel på vågproblem

Om vågperioden är 0,2 sekunder är repets våghastighet….

A. 40 m / s

B. 80 m / s

C. 1,6 m / s

D. 8,0 m / s

Svar: A.

Diskussion / svar:

Är känd:

T = 0,2 s

λ = 8 m

Frågade: v =…?

Svar:

v = λ / T

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

Exempel Problem 9 Formel för vågutbredning

Ett rep vibrerades för att bilda två kullar och en dal 12 cm lång. Om vågfrekvensen är 4 Hz är vågutbredningens storlek….

A. 32 cm / s

B. 48 cm / s

C. 0,5 cm / s

D. 2 cm / s

Svar: A.

Diskussion / svar:

Är känd:

Det fanns 2 kullar och 1 dal, vilket innebar att 1,5 vågor bildades.

A = 12 cm / 1,5 = 8 cm

f = 4 Hz

Frågade: v =….?

Svar:

v = λ. f

v = 8 cm. 4 Hz

v = 32 cm / s

Exempel Problem 10

Titta på följande bild av vågutbredning!

Exempel på vågproblem

Våghastigheten ovan är….

A. 0,8 m / s

B. 4,0 m / s

C. 18,0 m / s

D. 36,0 m / s

Svar: B

Diskussion / svar:

Är känd:

n = 1,5

t = 3 s

λ = 8 m

Frågade: 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

Exempel Problem 11

En student observerar och registrerar vågens rörelse på vattenytan. Inom 20 sekunder inträffade 5 vågor. Om avståndet mellan två vågkammar är 5 m, beräkna hastigheten på vågutbredningen!

Diskussion / svar:

Är känd:

t = 20 s

n = 5

λ = 5 m

Frågade: v =….?

f = n / t

f = 5/20 = 0,25 Hz

Beräknat med vågutbredningsformeln är resultatet:

v = λ . f

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

Exempel Problem 12

Vågor rör sig på vattenytan. På 10 sekunder inträffar 4 kullar och 4 tråg. Om avståndet mellan de två närmaste vågkammarna är 2 m, beräkna hastigheten på vågutbredningen!

Diskussion / svar:

Är känd:

t = 10 s

n = 4

λ = 2 m

Frågade: v =….?

Svar:

f = n / t

f = 4/10 = 0,4 Hz

Med hjälp av formeln för snabb vågutbredning erhålls följande resultat:

v = λ. f

v = 2 m. 0,4 Hz

v = 0,8 m / s

5 stjärnor / 5 stjärnor ( 1 röst)