ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΜΗΧΑΝΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΜΗΧΑΝΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΜΗΧΑΝΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ

ΛΥΜΕΝΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ 

ΑΣΚΗΣΗ 1

Ένα αρμονικό κύμα διαδίδεται κατά μήκος μιας χορδής.Ο χρόνος που χρειάζεται ένα σημείο της χορδής για να μετατοπιστεί από τη θέση μέγιστης απομάκρυνσης στη θέση ισορροπίας του είναι 0,15 s.
Ποια είναι η συχνότητα του κύματος;Αν το μήκος κύματος είναι λ=1,2 m ποια είναι η ταχύτητα διάδοσης του κύματος; 

ΛΥΣΗ

Ο χρόνος που χρειάζεται ένα σημείο της χορδής για να μετατοπισθεί από τη θέση μέγιστης απομάκρυνσης στη θέση ισορροπίας είναι ίσος με: 

Τ/4=0,15 s 

οπότε 

Τ=0,6 s 

και 

f =1/Τ=10/6 Hz 

Η ταχύτητα διάδοσης του κύματος είναι:

υ=λ·f=2 m/s

Άρα η ταχύτητα διάδοσης του κύματος είναι υ=2 m/s.

ΑΛΥΤΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

ΑΣΚΗΣΗ 1

Η περίοδος (Τ) ενός κύματος είναι Τ=0,001 s και η ταχύτητα του κύματος είναι υ=360 Κm/h.
Να βρεθεί το μήκος κύματος του κύματος.

ΑΣΚΗΣΗ 2

Η συχνότητα του κύματος είναι f=20 Hz και η ταχύτητα του κύματος είναι 50 Km/s.
Να βρεθεί το μήκος κύματος του κύματος.

ΑΣΚΗΣΗ 3

Η περίοδος ενός κύματος είναι Τ=0,0002 s και το μήκος κύματος του κύματος είναι λ=1,2 m.
Να βρεθεί: 

α) η συχνότητα του κύματος και 

β) η ταχύτητα του κύματος.

ΑΣΚΗΣΗ 4

Η περίοδος ενός κύματος είναι Τ=2000 s και η ταχύτητα του είναι υ=40000 m/s.
Να βρείτε: 

α) τη συχνότητα και 

β) το μήκος κύματος λ.

ΑΣΚΗΣΗ 5

Η ταχύτητα διάδοσης ενός εγκάρσιου κύματος είναι υ=300 m/s και το μήκος κύματος είναι λ=3 m.
Να βρείτε τη συχνότητα και την περίοδο της ταλάντωσης των σωματιδίων του υλικού μέσου.

ΑΣΚΗΣΗ 6

Μια πηγή παραγωγής κυμάτων πραγματοποιεί 15 πλήρεις ταλαντώσεις σε χρονικό διάστημα ενός λεπτού.Το κύμα που παράγεται διαδίδεται σε υλικό μέσο με ταχύτητα 720 m/h.
Να υπολογίσετε το μήκος κύματος.

ΑΣΚΗΣΗ 7

Ένας βαρκάρης αντιλαμβάνεται ότι η βάρκα του ανεβοκατεβαίνει Ν=30 φορές,σε χρόνο t=1 λεπτού και η απόσταση ανάμεσα σε δύο κορυφές των κυμάτων είναι λ=6 μέτρα.
Να υπολογίσετε:

α) την συχνότητα του κύματος,

β) την περίοδο του κύματος,
γ) την ταχύτητα διάδοσης του κύματος.

ΑΣΚΗΣΗ 8

Μια σειρήνα εκπέμπει ήχο συχνότητας f=170 kHz.
Αν η ταχύτητα διάδοσης του ήχου στον αέρα είναι 340 m/s να υπολογίσετε:

α) το μήκος κύματος του ήχου που παράγει η σειρήνα,

β) την απόσταση που θα έχει διανύσει το κύμα μετά από χρονικό διάστημα 5 δευτερολέπτων.

ΑΣΚΗΣΗ 9

Ένα ηχητικό κύμα διαδίδεται με ταχύτητα υ=340 m/s.Αν η συχνότητά του είναι f=10 Hz,πόσο είναι το μήκος κύματος;

ΑΣΚΗΣΗ 10

Αν η ταχύτητα διάδοσης των κυμάτων στο νερό είναι 2.5 m/s και το μήκος κύματος είναι 7.5 m,πόσες φορές θα παρατηρήσει ένας ψαράς μια σημαδούρα να αναδύεται σε χρόνο 1 min;

Υπόδειξη:Η σημαδούρα αναδύεται κάθε φορά που περνάει ένα όρος

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΧΟΛΙΚΟΥ ΒΙΒΛΙΟΥ

Μηχανικά κύματα,κύμα και ενέργεια,χαρακτηριστικά μεγέθη του κύματος

ΑΣΚΗΣΗ 1

Η απόσταση των σημείων Β και Γ του σχοινιού που παριστάνεται στην εικόνα 5.9 είναι 80 cm,ενώ η συχνότητα που ταλαντώνεται το χέρι είναι 5 Ηz.
Να υπολογίσεις την ταχύτητα διάδοσης του κύματος στο σκοινί.

ΑΣΚΗΣΗ 2

Σε μια λεκάνη που περιέχει νερό ρίχνεις στην επιφάνεια του με τη βοήθεια ενός σταγονόμετρου 2 σταγόνες νερού το δευτερόλεπτο οπότε σχηματίζονται κύματα νερού.Μετράς την απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών ορέων και τη βρίσκεις 10 cm.
Να υπολογίσεις την περίοδο και την ταχύτητα των κυμάτων.

ΑΣΚΗΣΗ 3

Ένα παιδί ρίχνει 24 μικρά πετραδάκια το λεπτό στα ήρεμα νερά μιας λίμνης.Παρατηρεί μια μπάλα που βρίσκεται σε απόσταση 20 m από το σημείο που ρίχνει τα πετραδάκια την οποία βλέπει να κινείται ύστερα από 10 s από τη στιγμή που η πρώτη πέτρα έπεσε στο νερό.
Να υπολογίσεις την περίοδο και το μήκος κύματος των κυμάτων που δημιουργούνται στην επιφάνεια της λίμνης.

ΑΣΚΗΣΗ 4

Σε μια σεισμική δόνηση παράχθηκαν εγκάρσια κύματα που διαδίδονται με ταχύτητα 5 km/s και διαμήκη κύματα που διαδίδονται με ταχύτητα 9 km/s.Ένας σεισμογράφος βρίσκεται σε απόσταση 400 km από την εστία του σεισμού.Ποιο είδος κυμάτων καταγράφηκε πρώτο από το σεισμογράφο;
Με πόση χρονική καθυστέρηση καταγράφηκε το δεύτερο κύμα;

ΑΣΚΗΣΗ 5

Ένας ψαράς παρατηρεί μια σημαδούρα να αναδύεται και να βυθίζεται στο νερό εξαιτίας των κυμάτων που προκαλούνται από τη διέλευση ταχύπλοου σκάφους.Αν η ταχύτητα διάδοσης των κυμάτων στο νερό είναι 2,5 m/s και το μήκος κύματος 7,5 m,πόσες φορές θα παρατηρήσει o ψαράς τη σημαδούρα να αναδύεται σε χρόνο 1 min;

Ήχος

ΑΣΚΗΣΗ 6

Ο Γιάννης ακούει τον ήχο μιας βροντής μετά από 10 s αφού βλέπει την αστραπή.Αν γνωρίζεις ότι ο ήχος στον αέρα διαδίδεται με ταχύτητα 340 m/s,μπορείς να υπολογίσεις σε ποια απόσταση από το σημείο που βρίσκεται ο Γιάννης εκδηλώθηκε η ηλεκτρική εκκένωση;

ΑΣΚΗΣΗ 7

Yπέρηχοι με συχνότητα 15 kHz μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή εικόνων των οργάνων του ανθρώπινου σώματος.Αν η ταχύτητα διάδοσης του ήχου στο σώμα μας είναι 1,5 km/s περίπου (όσο και στο αλατόνερο),πόσο είναι το μήκος κύματος των υπερήχων στο σώμα μας;

ΑΣΚΗΣΗ 8

Γνωρίζεις ότι η καμπάνα της εκκλησίας που βρίσκεται στην πλατεία του χωριού σου χτυπά κάθε Κυριακή ακριβώς στις 8 η ώρα το πρωί.Το σπίτι του φίλου σου βρίσκεται στην πλατεία,ενώ το δικό σου απέχει 1.020 m από αυτή.Εσύ και ο φίλος σου θα ακούσετε τον ήχο της καμπάνας ταυτόχρονα; 

α) Συμβουλεύσου τον πίνακα 5.1 και υπολόγισε ποια ώρα ακριβώς θα ακούσεις τον ήχο της καμπάνας. 

β) Yπολόγισε το μήκος κύματος του ήχου αν γνωρίζεις ότι η συχνότητά του είναι 200 Hz.

ΑΣΚΗΣΗ 9

Ένας ορειβάτης θέλει να υπολογίσει το πλάτος μιας χαράδρας με κατακόρυφα τοιχώματα αλλά δεν διαθέτει μετροταινία.Στέκεται σε ένα σημείο και φωνάζει προς τα κατακόρυφα τοιχώματα.Η ηχώ από το ένα τοίχωμα ακούγεται 2 s αφότου φώναξε και από το δεύτερο ακούγεται 2 s μετά την πρώτη ηχώ.
Αν γνωρίζει ότι η ταχύτητα του ήχου στον αέρα είναι 340 m/s,πόσο είναι το πλάτος της χαράδρας;