波動伝搬式とその計算方法

高速波伝搬式は、v =λxfまたはv =λ/ Tです。

静水に何かを落としたことはありますか?ロープを迷わせますか?波を作ったことを知っていますか?

波は伝播する振動です。水やロープに最初の振動を与えると、振動が伝播します。これらの伝播は波と呼ばれます。

波の定義:エネルギーを供給するために媒体または真空を伝播する振動。

波の種類

波は振動の伝播方向に基づいて、横波と縦波の2つに分類されます。

横波

横波式

この横波は、伝播方向に垂直な振動方向を持っています。この横波の例は、海で水波やロープ波に遭遇した場合です。振動の方向は振動の方向に垂直であるため、この波の形状は山と連続する谷のようになります。

波のピーク{山}:波の最高点です

Wave Bottom {valley}:波の最下点または最低点です

ウェーブヒル:波の最高点またはピークを持つ山に似た波の一部です

波長:2つの山の間の距離、または2つの谷の場合があります

振幅{A}:バランスラインから最も遠い偏差です

期間{T}:2つの山または2つの谷を連続して移動するのにかかる時間、またはより簡単に言えば、波を形成するのにかかる時間

縦波

縦波式

縦波は、振動が伝播方向と同じ方向である波であり、この縦波では、波媒体の動きは波の伝播と同じ方向です。

音波は縦波の一例です。

音波では、中間媒体は空気であり、媒体は交互にドッキングし、振動の変化や場所の変化によって伸びます。以下は縦波の用語です。

密度:より高い分子密度または圧力を持つ波に沿った領域です

ストレッチ:波に沿って分子密度が低い領域です

1波長:2つの密度間または2つの隣接するストレッチ間の距離です

速い忍び寄る波

波の伝播速度は、1単位時間あたりに波が移動した距離です。波の速度の概念は、一般的な速度と同じです。波の伝播速度は、一定または一定の速度のベクトル量です。

また読む:シアターアーツ:定義、歴史、特徴、種類と例

音波伝搬

v = s / t

情報 :

  • v =速度(m / s)
  • s =距離(m)
  • t =時間(秒)

波動伝搬における速度材料の場合、距離変数(s)の値はメートル(SI単位)単位の波長(λ)に置き換えられ、時間変数(t)の値は周波数(f)または周期(T)に置き換えられます。

1波長λ(m)の値は、物体が移動した距離s(m)の値に相当します。1周波数(Hz)の値は1 / t(秒)に等しく、1周期(秒)の値はt秒に等しいので、変数λ、f、またはTを使用すると、光の伝播速度は次のようになります。

v =λxfまたはv =λ/ f

情報 :

  • v =速度(m / s)
  • λ=波長(m)
  • f =周波数(Hz)

高速波伝搬問題の例

問題の例1波の伝播が速い

波長が20メートルで音の速度が400m / sの場合、音波の周波数と周期を見つけますか?

ディスカッション/回答:

回答:

知られている :

v = 400 m / s

λ= 20 m

質問:頻度と期間…?

回答:

周波数:

v =λxf

f = v /λ

f = 400 m / s / 20 m = 20 Hz

限目 :

v =λ/ T

T =λ/ v

T = 20 m / 400 m / s = 1/20秒

問題2の例

船は音響装置を使用して海の深さを測定します。音が海底に発射された場合、反射音は15秒後に受信されます。次に、音の伝播速度が2000 m / sの場合、海の深さを決定しますか?

ディスカッション/回答:

回答:

知られている :

t = 15秒

v = 2000 m / s

質問:s ...?

回答:

s = vt / 2(波は跳ね返って船に戻るので、2で割る必要があります)

s = 2000 m / sx 15 s / 2 = 15,000 m

問題3の

波はロープを伝わります。0.5秒以内に3つの丘と3つの谷がありました。2つの波頭間の距離が40cmの場合、波の伝播速度は…です。

A. 2.4 m / s

B. 1.2 m / s

C. 0.8 m / s

D.0.2 m / s

回答:A。

ディスカッション/回答:

知られている:

t = 5秒

n = 3つの波(3つの丘と3つの谷があるため)

λ= 40 cm = 0.4 m

質問:v =…。?

回答:

f = n / t

f = 3 / 0.5 = 6 Hz

v = λ。f

v = 0.4。6 = 2.4 m / s

問題の例4

波は水上を伝わります。10秒で5つの波があります。2つの波頭間の距離が4メートルの場合、波の伝播速度は…です。

A. 2 m / s

B. 2.5 m / s

C. 20 m / s

D. 40 m / s

回答:A。

討論:

知られている:

t = 10秒

n = 5

λ= 4 m

質問:v =…。?

回答:

f = n / t

f = 5/10 = 0.5 Hz

v = λ。f

v = 4メートル。0.5 Hz = 2 m / s

問題5の

研究者は、海面での波の動きに関するデータを観察して記録します。得られたデータ:10秒以内に4つの波があり、最初の波の頂上と2番目の波の頂上の間の距離は10mでした。波の伝播速度は...

A. 2 m / s

B. 2.5 m / s

C. 4 m / s

D. 10 m / s

回答:C

ディスカッション/回答:

知られている:

t = 10秒

n = 4

λ = 10 m

質問:v =…。?

回答:

f = n / t

f = 4/10 = 0.4 Hz

また読む:凡例は:定義、特性、構造と例

v = λ。f

v = 10メートル。0.4 Hz = 4 m / s

問題の例6

波長0.75mの波が与えられます。150 m / sの速度で伝播します。頻度は?

A. 225 Hz

B. 50 Hz

C. 200 Hz

D. 20 Hz

回答:C

ディスカッション/回答:

知られている:

λ = 0.75 m

v = 150 m / s

質問:f =…。?

回答:

v = λ。f

f = v / λ

f = 150 / 0.75 = 200 Hz

問題の例7

高速波伝搬問題の例

上の波は、弾性媒体に沿って右に進む波を示しています。波の周波数が0.4Hzの場合、波は媒体内をどのくらいの速さで伝播しますか?

A. 0.2 m / s

B. 0.3 m / s

C. 0.4 m / s

D. 0.5 m / s

回答:A。

ディスカッション/回答:

知られている:

λ = 0.5 m

f = 0.4 Hz

質問:v =…?

v = λ。f

v = 0.5。0.4 = 0.2 m / s

問題8の

次の図に示すように、ロープの一方の端を結び、もう一方の端を振動させます。

波の問題の例

波の周期が0.2秒の場合、ロープの波の速度は…です。

A. 40 m / s

B. 80 m / s

C. 1.6 m / s

D. 8.0 m / s

回答:A。

ディスカッション/回答:

知られている:

T = 0.2秒

λ= 8 m

質問:v =…?

回答:

v = λ/ T

v = 8 / 0.2 = 40 m / s

問題の例9波の伝播式

ロープを振動させて、2つの丘と12cmの谷を形成しました。波の周波数が4Hzの場合、波の伝播の大きさは…です。

A. 32 cm / s

B. 48 cm / s

C. 0.5 cm / s

D. 2 cm / s

回答:A。

ディスカッション/回答:

知られている:

2つの丘と1つの谷があり、1.5の波が形成されたことを意味します。

λ = 12 cm / 1.5 = 8 cm

f = 4 Hz

質問:v =…。?

回答:

v = λ。f

v = 8cm。4 Hz

v = 32 cm / s

問題の10

次の波の伝播の写真を見てください!

波の問題の例

上記の波の速度は…です。

A. 0.8 m / s

B. 4.0 m / s

C. 18.0 m / s

D. 36.0 m / s

回答:B

ディスカッション/回答:

知られている:

n = 1.5

t = 3秒

λ = 8 m

質問:v =…。?

回答:

f = n / t

f = 1.5 / 3 = 0.5 Hz

v = λ。f

v = 8メートル。0.5 Hz

v = 4.0 m / s

問題の例11

生徒は水面での波の動きを観察して記録します。20秒以内に5つの波が発生しました。2つの波頭間の距離が5mの場合、波の伝播速度を計算してください。

ディスカッション/回答:

知られている:

t = 20秒

n = 5

λ= 5 m

質問:v =…。?

f = n / t

f = 5/20 = 0.25 Hz

波動伝搬式で計算すると、結果は次のようになります。

v = λ。f

v = 5メートル。0.25 Hz = 1.25 m / s

問題の例12

波は水面を伝わります。10秒で、4つの丘と4つの谷が発生します。最も近い2つの波頭間の距離が2mの場合、波の伝播速度を計算してください。

ディスカッション/回答:

知られている:

t = 10秒

n = 4

λ= 2 m

質問:v =…。?

回答:

f = n / t

f = 4/10 = 0.4 Hz

高速波伝搬式を使用すると、次の結果が得られます。

v = λ。f

v = 2 m 0.4 Hz

v = 0.8 m / s

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