Волны. Уравнение волны
№
1
На
рисунке представлен профиль поперечной
упругой бегущей волны. Согласно рисунку
значение волнового числа (в
)
равно
№2
Н
а
рисунке представлен профиль поперечной
бегущей волны, которая распространяется
со скоростью
.
Амплитуда скорости колебаний точек
среды (в
) равна
Ответ 0,05
№
3
На
рисунке представлен профиль поперечной
бегущей волны, распространяющейся со
скоростью 400 м/с,
частота (в Гц)
которой равна
Ответ 40
№4
Продольными волнами являются …
Ответ звуковые волны в воздухе
№
5
На
рисунке представлена мгновенная
фотография электрической составляющей
электромагнитной волны, переходящей
из среды 1
в среду 2
перпендикулярно границе раздела АВ.
Относительный показатель преломления
двух сред равен …
Решение:
Относительный
показатель преломления двух сред равен
отношению их абсолютных показателей
преломления:
,
где
и
–
абсолютные показатели преломления
среды 1 и среды
,
равные отношению скорости
электромагнитной
волны в вакууме к фазовым скоростям
и
в
этих средах. Следовательно,
.
Скорость волны
,
где
–
частота;
длина
волны, которую можно определить, используя
рисунок. Тогда при условии
(при
переходе электромагнитной волны из
среды 1 в среду 2 частота не меняется)
относительный показатель преломления
равен:
№6
Уравнение плоской синусоидальной волны,
распространяется вдоль оси OX,
имеет вид
.
При этом длина волны равна …
Решение.
В
общем случае уравнение плоской
синусоидальной волны, распространяющейся
вдоль положительного направления оси
OX
в среде, не поглощающей энергию, имеет
вид
,
здесь
- амплитуда волны,
- циклическая частота,
начальная фаза волны,
фаза плоской волны,
волновое число, λ
–длина волны. Из уравнения
следует, что
, а
№7
Уравнение
плоской синусоидальной волны,
распространяющейся вдоль оси OХ, имеет
вид
.
Тогда скорость распространения волны
(в м/с) равна …
Ответ 500
№8
Плоская
звуковая волна ἐ(х,t)=A
cos(
распространяется в упругой среде.
Скорость колебания частиц среды,
отстоящих от источника на расстоянии
x=
в момент времени t=T/4
равна…
Решение:
Скорость
колебания частиц среды равна:
=-A
,
где A-амплитуда
волны;
-циклическая частота волны; T-период
колебаний; k=2
волновое
число; 𝛌-длина
волны;(
)-фаза
волны. Скорость частиц среды,находящихся
от источника на расстоянии x=
𝛌/6,
в момент времени t=T/4
равна
-A
=-A
=-A
.
Cледовательно,
-A
.
№9
Сейсмически
упругая волна,падающая под углом 45
на границу раздела между двумя слоями
земной коры с различными свойствами,
испытывает преломление, причем угол
преломления равен
.
Если в первой среде волна распространяется
со скоростью 5,6 км/с, то во второй среде
скорость( в км/с) сейсмической волны
равна…
Решение:
Сейсмическая
волна испытывает преломление,поскольку
скорость распространения волны при
переходе из одной среды в другую меняется:
,
где
-угол
падения,
-угол
преломления,
скорость
распространения волны в первой среде,
-скорость
распространения волны во второй среде.
№10 Поперечными волнами являются…
Решение:
В данной задаче упругими поперечными волнами являются волны,мраспространяющиеся вдоль струн музыкальных инструментов,мт.к в струне возникает деформация сдвига, и частички струны колеблются в напрвлении, перпендикулярном направлению распространения волны вдоль струны. Радиоволны и световые волны-электромагнитные, следовательно, также поперечные. В электромагнитной волне векторы напряженностей электрического и магнитного полей колеблются в плоскостях, перпендикулярных направлению распространения волны.
Ответ: радиоволны,световые волны в вакууме, волны, распространяющиеся вдоль струн музыкальных инструментов.
№111 Упругие поперечные волны могут распространяться в _____ средах
Ответ: твердых