Treść zadania

Katka1995

Dwie identyczne fale sinusoidalne, poruszające się w tym samym kierunku wzdłuż napiętej liny, interferują ze sobą. Amplituda ym każdej z fal równa jest 9,8 mm, a różnica faz φ między nimi wynosi 100◦. a) Wyznacz amplitudę y’m fali wypadkowej, powstającej w wyniku interferencji obu fal, i określ charakter interferencji. b) Wyznacz różnicę faz przy której amplituda fali wypadkowej jest równa 4,9 mm.

Zadanie jest zamknięte. Autor zadania wybrał już najlepsze rozwiązanie lub straciło ono ważność.

Najlepsze rozwiązanie

  • 1 0

    Interferencję dwóch fal można badać w każdym punkcie, w szczególności w punkcie x = 0. Wtedy przestrzenna część równania falowego zeruje się, zostaje tylko część czasowa i mamy następujące równania na drgania w punkcie x = 0 w zależności od czasu:

    y1(0, t) = ym sin(ω t) <-------- pierwsza fala
    y2(0, t) = ym sin(ω t + φ) <--- druga fala

    Dodajemy obie fale. Stosujemy wzór na sumę sinusów:
    sin(a) + sin(b) = 2 sin[(a+b)/2] cos[(a-b)/2]. Dostajemy:

    y(0,t) = y1(0,t) + y2(0,t)
    y(0,t) = 2 ym sin[ (ω t + φ + ω t)/2 ] cos[ (ω t + φ - ω t)/2 ] ; upraszczamy

    y(0,t) = 2 ym sin(ω t + φ/2) cos(φ/2)
    ---------------------

    a)
    Część powyższego wyrażenia: "2 ym cos(φ/2)" nie zależy od czasu i jest amplitudą A
    fali wypadkowej:

    y(0,t) = A sin(ω t + φ/2)

    Podstawiamy dane liczbowe.
    A = 2 ym cos(φ/2) = 2 * 9,8 * cos(100◦/2) = około 12,6 mm

    Amplituda A > 9,8 jest więc to interferencja "konstruktywna" jeżeli używacie takiego wyrażenia. Jeśli innego - to użyj takiego, jakie było na wykładach aby określić charakter interferencji.
    ----------------------

    b)
    Mamy równość (od razu wstawiam liczby)

    4,9 = 2 * 9,8 * cos(φ/2) ; stąd:

    cos(φ/2) = 1 / 4 ; odpowiada to kątowi φ = około 151◦
    ===========================

    W razie pytań pisz proszę na priv.

Rozwiązania

Podobne materiały

Przydatność 50% Fale

FALE Radiotechnika, dział nauki i techniki zajmujący się badaniem, wytwarzaniem oraz wykorzystywaniem drgań elektrycznych i fal elektromagnetycznych do celów łączności (telekomunikacji, radiofonii, telewizji itp.), a także w innych dziedzinach wiedzy, m.in. w medycynie, astronomii. RADIO I FALE RADIOWE Fale radiowe, fale elektromagnetyczne o częstotliwości mniejszej od...

Przydatność 50% Fale

Falą mechaniczną nazywamy zabużenie ośrodka rozchodzące się ze stałą prędkością przenoszące energię bez przenoszenia masy źrudłem fal są ciała drgające lub poruszające się z dużą prędkością ciała te oddziaływują z cząsteczkami ośrodka przekazują im swoją energię i pobudzają je do drgań kamień wrzucony do wody Podział fal: ze względu na sposób drgań...

Przydatność 60% Fale

Fale Fala to zaburzenie, które się rozprzestrzenia w ośrodku lub przestrzeni. Fale przenoszą energię z jednego miejsca do drugiego bez transportu jakiejkolwiek materii. W przypadku fal mechanicznych cząsteczki ośrodka, w którym rozchodzi się fala, oscylują wokół położenia równowagi. Przykłady fal * fale morskie rozchodzą się jako zaburzenia poziomu wody oraz...

Przydatność 75% Fale

Fala - zaburzenie rozprzestrzeniające się w ośrodku lub przestrzeni. Fale przenoszą energię z jednego miejsca do drugiego bez transportu jakiejkolwiek materii. W przypadku fal mechanicznych cząstki ośrodka, w którym rozchodzi się fala, oscylują wokół położenia równowagi. • Charakterystyczne własności Wszystkie fale wykazują następujące własności: • prostoliniowe...

Przydatność 60% Fale radiowe (fale elektromagnetyczne)

Fale radiowe to fale elektromagnetyczne o długości większej od 10-4 m (0,1 mm). Ze względu na długość fali (czy też częstotliwość) rozróżnia się poszczególne typy fal radiowych. Istnieją dwa podziały: tradycyjny i dekadowy, zalecany przez Regulamin Radiokomunikacyjny. Fale radiowe powstają przez wypromieniowanie energii z anteny nadawczej (układu nadawczego), który jest...

0 odpowiada - 0 ogląda - 1 rozwiązań

Dodaj zadanie

Zobacz więcej opcji