De formule voor snelle golfvoortplanting is v = λ xf of v = λ / T.
Heeft u ooit iets in stilstaand water laten vallen? Verdwaald het touw? Weet je dat je golven hebt gecreëerd?
Golven zijn trillingen die zich voortplanten. Wanneer je water of touw de eerste trillingen geeft, dan verspreiden de trillingen zich. Deze voortplantingen worden golven genoemd.
Definitie van golven : trillingen die zich voortplanten door het medium of vacuüm om energie te leveren.
Soorten golven
Op basis van de voortplantingsrichting van de trilling, worden golven in tweeën ingedeeld, namelijk transversale golven en longitudinale golven.
Dwarsgolf
Deze transversale golf heeft een trillingsrichting loodrecht op de voortplantingsrichting, een voorbeeld van deze transversale golf is als je watergolven in de oceaan of touwgolven tegenkomt. De richting van de trilling staat loodrecht op de richting van de trilling, dus de vorm van deze golf is als een berg en een opeenvolgende vallei.
Wave Peak {mountain} : is het hoogste punt van de golf
Wave Bottom {valley} : is het onderste of laagste punt van een golf
Waves Hill : maakt deel uit van een golf die lijkt op een berg met het hoogste punt of de top van de golf
Golflengte : is de afstand tussen twee toppen of het kunnen twee dalen zijn
Amplitude {A} : is de afwijking die het verst is verwijderd van de balanslijn
Periode {T} : de tijd die nodig is om twee pieken of twee dalen achter elkaar af te leggen, of je kunt gemakkelijker zeggen of de tijd die nodig is om een golf te vormen
Longitudinale golven
Longitudinale golven zijn golven waarvan de trillingen dezelfde richting hebben als de voortplantingsrichting, en in deze longitudinale golf is de beweging van het golfmedium in dezelfde richting als de golfvoortplanting.
Geluidsgolven zijn een voorbeeld van longitudinale golven.
Bij geluidsgolven is het tussenmedium lucht, het medium zal afwisselend aanmeren en ook uitrekken als gevolg van verschuivende trillingen of bewegende plaatsen, en de volgende zijn enkele termen van longitudinale golven
Dichtheid : is het gebied langs de golf met een hogere moleculaire dichtheid of druk
Stretch : is het gebied langs de golf met een lagere moleculaire dichtheid
1 Golflengte : is de afstand tussen twee dichtheden of tussen twee aangrenzende stukken
Snel kruipende golven
De snelheid waarmee een golf zich voortplant, is de afstand die de golf per tijdseenheid aflegt. Het concept van golfsnelheid is hetzelfde als snelheid in het algemeen. De snelheid van de golfvoortplanting is een vectorgrootheid met een constante of constante snelheid.
Lees ook: Theaterkunsten: definitie, geschiedenis, kenmerken, typen en voorbeeldenFormule voor voortplanting van geluidsgolven
v = s / t
Informatie :
- v = snelheid (m / s)
- s = afstand (m)
- t = tijd (en)
Voor snelheidsmateriaal in golfvoortplanting wordt de waarde van de afstandsvariabele (n) vervangen door de golflengte (λ) in meters (SI-eenheden) en wordt de waarde van de tijdsvariabele (t) vervangen door frequentie (f) of periode (T).
De waarde van 1 golflengte λ (m) komt overeen met de waarde van de afstand s (m) afgelegd door het object. De waarde van 1 frequentie (Hz) is gelijk aan 1 / t (seconde), en de waarde van 1 periode (seconde) is gelijk aan t seconde, dus met behulp van de variabelen λ, f of T is de voortplantingssnelheid van het licht als volgt:
v = λ xf of v = λ / f
Informatie :
- v = snelheid (m / s)
- λ = golflengte (m)
- f = frequentie (Hz)
Voorbeeld van een probleem met snelle golfvoortplanting
Voorbeeld Opgave 1 Snelle golfvoortplanting
Zoek de frequentie en periode van een geluidsgolf als de golflengte 20 meter is en de snelheid van het geluid 400 m / s?
Discussie / antwoord:
Antwoord:
Is bekend :
v = 400 m / s
λ = 20 m
Gevraagd: frequentie en periode…?
Antwoord:
Frequentie:
v = λ xf
f = v / λ
f = 400 m / s / 20 m = 20 Hz
Periode :
v = λ / T
T = λ / v
T = 20 m / 400 m / s = 1/20 seconde
Voorbeeldprobleem 2
Een schip meet de diepte van de zee met een geluidsapparaat. Als het geluid op de zeebodem wordt afgevuurd, wordt het gereflecteerde geluid na 15 seconden ontvangen. Bepaal vervolgens de diepte van de zee als de voortplantingssnelheid van het geluid 2000 m / s is?
Discussie / antwoord:
Antwoord:
Is bekend :
t = 15 seconden
v = 2000 m / s
Gevraagd: s ...?
Antwoord:
s = vt / 2 (de golf zal stuiteren en terugkeren naar het schip, dus het moet gedeeld worden door 2)
s = 2000 m / sx 15 s / 2 = 15.000 m
Voorbeeldprobleem 3
De golven reizen op het touw. Binnen 0,5 seconden waren er 3 heuvels en 3 dalen. Als de afstand tussen twee golftoppen 40 cm is, is de golfvoortplantingssnelheid….
A. 2,4 m / s
B. 1,2 m / s
C. 0,8 m / s
D 0,2 m / s
Antwoord: A.
Discussie / antwoord:
Is bekend:
t = 5 s
n = 3 golven (omdat er 3 heuvels en 3 dalen zijn)
λ = 40 cm = 0,4 m
Gevraagd: v =….?
Antwoord:
f = n / t
f = 3 / 0,5 = 6 Hz
v = λ. f
v = 0,4. 6 = 2,4 m / s
Voorbeeldprobleem 4
De golven reizen over het water. In 10 seconden zijn er 5 golven. Als de afstand tussen twee golftoppen 4 meter is, is de golfvoortplantingssnelheid….
A. 2 m / s
B. 2,5 m / s
C. 20 m / s
D. 40 m / s
Antwoord: A.
Discussie:
Is bekend:
t = 10 seconden
n = 5
λ = 4 m
Gevraagd: v =….?
Antwoord:
f = n / t
f = 5/10 = 0,5 Hz
v = λ . f
v = 4 m. 0,5 Hz = 2 m / s
Voorbeeldprobleem 5
Een onderzoeker observeert en registreert gegevens over de beweging van golven op zeeniveau. Gegevens verkregen: binnen 10 seconden waren er 4 golven en de afstand tussen de top van de eerste golf en de top van de tweede golf was 10 m. De snelheid van de golfvoortplanting is ...
A. 2 m / s
B. 2,5 m / s
C. 4 m / s
D. 10 m / s
Antwoord: C
Discussie / antwoord:
Is bekend:
t = 10 seconden
n = 4
λ = 10 m
Gevraagd: v =….?
Antwoord:
f = n / t
f = 4/10 = 0,4 Hz
Lees ook: Legenda is: definitie, kenmerken en structuur en voorbeeldenv = λ. f
v = 10 m. 0,4 Hz = 4 m / s
Voorbeeldopgave 6
Gegeven een golf met een golflengte van 0,75 m. planten zich voort met een snelheid van 150 m / s. Wat is de frequentie?
A. 225 Hz
B. 50 Hz
C. 200 Hz
D. 20 Hz
Antwoord: C
Discussie / antwoord:
Is bekend:
λ = 0,75 m
v = 150 m / s
Gevraagd: f =….?
Antwoord:
v = λ . f
f = v / λ
f = 150 / 0,75 = 200 Hz
Voorbeeldprobleem 7
De golf hierboven toont een golf die naar rechts reist langs een elastisch medium. Hoe snel planten de golven zich voort in het medium, als de frequentie van de golf 0,4 Hz is?
A. 0,2 m / s
B. 0,3 m / s
C. 0,4 m / s
D. 0,5 m / s
Antwoord: A.
Discussie / antwoord:
Is bekend:
λ = 0,5 m
f = 0,4 Hz
Gevraagd: v =…?
v = λ . f
v = 0,5. 0,4 = 0,2 m / s
Voorbeeldopgave 8
Het ene uiteinde van het touw is vastgebonden en het andere uiteinde wordt in trilling gebracht, zoals weergegeven in de volgende afbeelding.
Als de golfperiode 0,2 seconden is, dan is de golfsnelheid van het touw….
A. 40 m / s
B. 80 m / s
C. 1,6 m / s
D. 8,0 m / s
Antwoord: A.
Discussie / antwoord:
Is bekend:
T = 0,2 s
λ = 8 m
Gevraagd: v =…?
Antwoord:
v = λ / T
v = 8 / 0,2 = 40 m / s
Voorbeeld Opgave 9 Formule voor golfvoortplanting
Een touw werd getrild om twee heuvels en een 12 cm lange vallei te vormen. Als de golffrequentie 4 Hz is, is de grootte van de golfvoortplanting….
A. 32 cm / s
B. 48 cm / s
C. 0,5 cm / s
D. 2 cm / s
Antwoord: A.
Discussie / antwoord:
Is bekend:
Er waren 2 heuvels en 1 vallei, wat betekende dat er 1,5 golven werden gevormd.
λ = 12 cm / 1,5 = 8 cm
f = 4 Hz
Gevraagd: v =….?
Antwoord:
v = λ. f
v = 8 cm. 4 Hz
v = 32 cm / s
Voorbeeldopgave 10
Kijk naar de volgende afbeelding van golfvoortplanting!
De golfsnelheid hierboven is….
A. 0,8 m / s
B. 4,0 m / s
C. 18,0 m / s
D. 36,0 m / s
Antwoord: B
Discussie / antwoord:
Is bekend:
n = 1,5
t = 3 s
λ = 8 m
Gevraagd: v =….?
Antwoord:
f = n / t
f = 1,5 / 3 = 0,5 Hz
v = λ. f
v = 8 m. 0,5 Hz
v = 4,0 m / s
Voorbeeldopgave 11
Een student observeert en registreert de beweging van golven op het wateroppervlak. Binnen 20 seconden traden er 5 golven op. Als de afstand tussen 2 golftoppen 5 m is, bereken dan de snelheid van de golfvoortplanting!
Discussie / antwoord:
Is bekend:
t = 20 seconden
n = 5
λ = 5 m
Gevraagd: v =….?
f = n / t
f = 5/20 = 0,25 Hz
Berekend door de golfvoortplantingsformule, is het resultaat:
v = λ . f
v = 5 m. 0,25 Hz = 1,25 m / s
Voorbeeld Probleem 12
Golven reizen over het wateroppervlak. In 10 seconden zijn er 4 heuvels en 4 dalen. Als de afstand tussen de twee dichtstbijzijnde golftoppen 2 m is, bereken dan de snelheid van de golfvoortplanting!
Discussie / antwoord:
Is bekend:
t = 10 seconden
n = 4
λ = 2 m
Gevraagd: v =….?
Antwoord:
f = n / t
f = 4/10 = 0,4 Hz
Met behulp van de formule voor snelle golfvoortplanting worden de volgende resultaten verkregen:
v = λ. f
v = 2 m. 0,4 Hz
v = 0,8 m / s
5 sterren / 5 sterren ( 1 stem)
