1-موج طولي وعرضي راتعريف كنيد.تحقيق كنيدكه چه نوع موجي درجامد،مايع وياگازمي تواندمنتشرشود.

جواب:

درموج طولي راستاي ارتعاش ذرات محيط درراستاي انتشارموج است امادرموج عرضي رستايارتعاش برراستاي انتشارعمود مي باشد.درجامدات هردوموج طولي وعرضي قابل انتشارهستندامادرمايعات وگازهافقط موج طولي مي تواندمنتشرشود(به استثناي سطح مايعات كه مي توانندموج عرضي توليدنمايند).



2-نوسان هاي چشمه موجي بابسامد200Hz باسرعت 100m/s دريك محيط منتشرمي شودواگرچشمه موجي با بسامد 150Hz جايگزين چشمه اولي كنيم،نوسان هاي آن باچه سرعتي دراين محيط منتشرمي شود؟براي پاسخ خوددليل بياوريد.

جواب:

سرعت انتشار موج تغيير نمي كند.زيراسرعت انتشارموج در يك محيط به شرايط فيزيكي آن از قبيل جنس ، چگالي ، دما ، فشار وغيره بستگي دارد و به مشخصات فيزيكي موج ازقبيل بسامد و طول موج بستگي ندارد.



3-سرعت انتشارموج درطنابي به طول L بانيروي كششF برابرVاست.اگرطول طناب رانصف كنيم امانيروي كشش راثابت نگه داريم،سرعت انتشاردرآن چندبرابرمي شود؟

جواب:

F ثابت است وبانصف شدنL ،m نيزنصف مي شود.خواهيم داشت:

 

 

پس سرعت تغييرنمي كند.



4-سيمي به چگالي 7.8gr/cm3 وسطح مقطع 0.5mm2 بين دونقطه بانيروي 156N كشيده شده است. سرعت انتشارموج دراين سيم رامحاسبه كنيد.

جواب:

 

 

 




5-دوموج بابسامدهاي50Hz و75Hz دريك محيط منتشرمي شوند.

الف)سرعت انتشارموج دوم چندبرابرسرعت انتشارموج اول است؟

ب)طول موج براي موج دوم چندبرابرطول موج براي موج اول است؟

جواب:

الف)چون دوموج دريك محيط منتشرمي شوندپس سرعت انتشارهردوموج چندبرابراست.

ب)

 

 

 



6-تابع يك موج دريك محيط برحسب يكاهايSI به صورت  است.

الف)اين موج طولي است ياعرضي؟به چه دليل؟

ب)دامنه,بسامد,طول موج وسرعت انتشاررابه دست أوريد.

پ)معادله نوسان نقطه هاي واقع در راتعيين كنيد.

جواب:

الف)چون تابع موج باuy داده شده است پس نوسان ذرات محيط درراستاي محورy است يعني موج عرضي مي باشد.

ب)

 

 

 

پ)

 

 

 





7-چشمه نقطه اي بابسامد10Hz دريك محيط كه سرعت انتشارموج درأن 100m/s است,نوسان هايي طولي ايجادمي كنند.اگردامنه نوسانها باشد,تابع موجي راكه درراستاي محورy منتشرمي شود,بنويسيد.

جواب:

 

 

 

 



8-موجي دريك محيط درحال انتشاراست.معاله نوسان دونقطهA وBازمحيط كه دريك جهت انتشارواقع اندبه صورت زيراست:

 

 

الف)فاصله دونقطه راازيكديگربه صورت تابعي ازطول موج بنويسيد.

ب)اگرسرعت انتشارموج درمحيط برابر200m/sباشد,كمترين طول AB راحساب كنيد.

جواب:

الف)

 

 

 

 

 

ب)

 

كمترين فاصله دونقطه (ياكمترين طول AB)به ازاي n=0 است.نتيجه مي شود:

 

 



9-شكل هاي زيرنقش يك موج رادردولحظه t1وt2 نشان مي دهندكه درامتدادمحورx منتشرمي شود.علامت پيكان,يك نقطه ازموج رادراين دولحظه نشان مي دهد.موردهاي زيررامحاسبه كنيد.

الف)اين موج طولي است ياعرضي وعددموج انهاچه اندازه است؟

ب)اگربسامدنوسانها25Hz باشد, چندثانيه است؟

 جواب:

الف)باتوجه به اين كه ارتعاش نقطهA حول محورx(يعني درراستاي محورy)انجام مي گيرد,پس موجعرضي است.ازطرفي باتوجه به نمودارداريم:

 

 

ب)

 


 


10-الف)بنابه رابطه(4-21)انرژي جزيي ازطناب به جرمm ازرابطه   به دست مي أيد.نشان دهيدكه اگرسرعت انتشاردرطناب برابرباشد،انرژي موج درطولي ازطناب برابريك طول موج ازرابطه  به دست مي آيدكه جرم واحدطول طناب است.

اگردامنه موج5cm وبسامدآن 4Hz ،سرعت انتشار20m/s وجرم واحدطول0.2kg/m طناب باشد,انرژي موج دريك محيط رامحاسبه كنيد.()

جواب:

 

 

 

 

 



11-جرم يك سيم پيانوبه طول 0.8متربرابر6گرم ونيروي كشش أن 432N است.اين سيم به گونه اي مرتعش مي شودكه درطول أن دوشكم تشكيل مي شود,بسامدصوتي كه ايجادمي كندرامحاسبه كنيد.بسامداصلي اين سيم چندهرتزاست؟

2= شماره مد=تعدادشکم

جواب:

 

بسامداصلي به ازاي n=1 نتيجه مي شود:

 



12-يك انتهاي ميله فنري به طولAB=0.6m ,مطابق شكل مقابل ثابت شده است.وقتي انتهاي أزادB راپايين كشيده ورهاكنيم,درطول ميله دوشكم تشكيل مي شود.اگربسامدنوسان ميله 2000Hz باشد,طول موج وسرعت انتشارموج درأنرامحاسبه كنيد.

جواب:

ارتعاش ميله به صورت شكل مقابل است.نتيجه مي شود:                                                                                                       2=تعدادگره =تعدادشكم=n 

 

 



13-دوچشمه موج درسطح أب درون يك تشتك,ارتعاش هايي بابسامد20Hz ايجادمي كنندوفاصله يك نقطه درسطح أب ازدوچشمه  d1=12.5cmوd2=50cm است.اگرسرعت انتشارموج درسطح أب 5m/sباشد,دوموجي كه باهم به اين نقطه مي رسند,نسبت به هم درچه وضعي اند؟

جواب:

 

 

أزمايش مي كنيم تاببينيم d  مضرب زوجي از l/2 است بامضرب فردي ازأن.

 

چون n بايدعددصحيحي باشد,اين جوابقابل قبول نيست.پس d مضرب زوجي ازl/2 (بامضرب صحيحي ازl)نيست.يعني نقطه موردنظرنمي تواندبرروي يك شكم قرارگرفته باشد.ازطرفي داريم:

 

چون عددصحيح است.اين جواب قابل قبول نمي باشد.پس نقطه موردنظردرمحل يك گره قرارداردودوموجي كه باهم به اين نقطه مي رسند,نسبت به هم درفازمخالف قراردارند.

+ نوشته شده توسط رؤیا محمدی در چهارشنبه 1391/06/22 و ساعت 1:5 PM |