На рисунке представлен график волны, движущейся по резиновой ленте со скоростью 24 м / с. Начальная фаза - нулевая. П = 3,14. а) Определите длину волны б) Рассчитайте частоту в) Рассчитайте циклическую частоту г) Рассчитайте волновое число д) Составьте уравнение движения волны


На рисунке представлен график волны, движущейся по резиновой ленте со скоростью 24 м / с. Начальная

Nazym99 Nazym99    3   23.12.2020 15:17    76

Ответы
pavelniyazov pavelniyazov  23.12.2023 18:16
Добрый день! Давайте разберем по порядку все пункты вашего вопроса.

а) Для определения длины волны нужно изучить график и найти расстояние между двумя последовательными пиками или двумя последовательными ямами. На графике, который представлен, видно, что растояние между пиками или ямами составляет примерно 0,16 метров. По определению, длина волны (λ) - это расстояние между двумя последовательными точками, обладающими одинаковой фазой. Поэтому длина волны равна 0,16 метров.

б) Частота волны (f) определяется количеством колебаний, которые совершает волна за единицу времени. Для расчета частоты воспользуемся формулой:
f = v / λ,
где v - скорость волны, а λ - длина волны. В нашем случае скорость волны равна 24 м/с, а длина волны равна 0,16 метров. Подставляем значения в формулу:
f = 24 / 0,16 = 150 Гц.
Получаем, что частота волны равна 150 Гц.

в) Циклическая частота (ω) - это количество радианов, на которое поворачивается вектор разности фазы волны за единицу времени. Циклическая частота может быть рассчитана по формуле:
ω = 2πf,
где f - частота волны. Мы уже рассчитали, что частота волны равна 150 Гц. Подставляем значение в формулу:
ω = 2π * 150 = 300π рад/с.
Получаем, что циклическая частота равна 300π рад/с.

г) Волновое число (k) - это количество полных колебаний волны, которые содержатся в одной единице длины. Для расчета волнового числа воспользуемся формулой:
k = 2π / λ,
где λ - длина волны. У нас уже есть значение длины волны (0,16 метров). Подставляем значение в формулу:
k = 2π / 0,16 = 12,5π рад/м.
Получаем, что волновое число равно 12,5π рад/м.

д) Уравнение движения волны можно записать в виде:
y(x, t) = A * sin(kx - ωt + φ),
где A - амплитуда волны, k - волновое число, x - координата точки волны, t - время, φ - начальная фаза.
В данном случае, начальная фаза у нас нулевая (φ = 0).
Подставляем значения, которые мы рассчитали ранее:
y(x, t) = A * sin((12,5π рад/м) * x - (300π рад/с) * t).
Получаем уравнение движения волны.

Надеюсь, это подробное объяснение поможет вам понять задачу. Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать их.
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Физика