- Распространение волн в упругой среде. Продольные и поперечные волны. Скорость волны.
- Уравнение плоской и сферической волны. Длина волны. Волновое уравнение.
- Интерференция волн. Стоячие волны.
- Энергия волны. Вектор Умова.
- Эффект Доплера.
Контрольные задания
Вариант 1
1. Задано уравнение плоской волны
.
Определить частоту, длину волны и фазовую скорость.
2. Волна распространяется в упругой среде со скоростью м/с. Наименьшее расстояние между точками среды, фазы колебаний которых противоположны, равно 1 м. Определить частоту колебаний.
3. Найти скорость распространения продольных упругих колебаний в меди.
4. Определить длину бегущей волны, если в стоячей волне расстояние между первой и седьмой пучностями равно 15 см.
Вариант 2
1. Изменение давления в звуковой волне дается выражением
,
где р измеряется в паскалях, x – в метрах, а t в секундах.
Определить длину волны, частоту и скорость распространения.
2. Найти разность фаз колебаний двух точек, лежащих на луче и отстоящих друг от друга на расстоянии 2м, если длина волны м.
|
|
3. Найти скорость распространения звука в стали.
4. Определить длину бегущей волны, если в стоячей волне расстояние между первым и четвертым узлом равно 15см.
Вариант 3
1. Уравнение плоской волны имеет вид
.
Определить частоту, длину волны и фазовую скорость.
2. Смещение от положения равновесия точки, отстоящей от источника колебаний на расстоянии см, в момент времени равно половине амплитуды. Найти длину бегущей волны.
3. Найти скорость распространения поперечных упругих колебаний в меди.
4. В трубе длиной 1,2м находится воздух. Определить минимальную частоту возможных колебаний воздушного столба в двух случаях: 1) труба открыта; 2) труба закрыта. Скорость звука принять равной 340 м/с.
Вариант 4
1. Уравнение плоской волны имеет вид
.
Определить частоту, длину волны и фазовую скорость.
2. Две точки находятся на расстоянии м друг от друга на прямой, вдоль которой распространяется волна со скоростью м/с. Период колебаний равен 0,05с. Какова разность фаз колебаний в этих точках?
3. Определить скорость звука в азоте при температуре Т=300К.
4. Один из способов измерения скорости звука в воздухе состоит в следующем. В широкой трубке может перемещаться поршень, а перед ее открытым концом расположен звучащий камертон. Отодвигая поршень от конца трубки, наблюдатель отмечает следующих друг за другом увеличения и уменьшения громкости звука. Найти скорость звука в воздухе, если при частоте колебаний 440 Гц двум последовательным усилениям интенсивности звука соответствует расстояние между положениями поршня, равное 0,375м.
|
|
Вариант 5
1. Плоская звуковая волна возбуждается источником колебаний частоты ν=200Гц. Амплитуда колебаний источника равна 4 мм. Написать уравнение плоской волны, если в начальный момент смещение точек источника максимально. Скорость звуковой волны принять равной 300м/с.
2. Какова скорость распространения волны в упругой среде, если разность фаз колебаний двух точек среды, отстоящих дуг от друга на расстояние 10см, равна π/3. Частота колебаний 25Гц.
3. Найти положение узлов и пучностей и начертить график стоячей волны, если: а) отражение происходит от менее плотной среды; б) отражение происходит от более плотной среды. Длина бегущей волны 6см.
4. Найти отношение скоростей звука в водороде и углекислом газе при одинаковой температуре газов.
Лабораторные работы
№ 1.16 Определение коэффициента внутреннего трения воздуха при различных температурах
№ 1.20 Изучение реального газа (Эффект Джоуля-Томсона)