Номер 7, страница 121 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

7. Определите по рисунку 5.8, чему равна разность фаз колебаний двух соседних шаров; двух шаров, находящихся на расстоянии, равном длине волны.

Решение

Разность фаз $\Delta\varphi$ колебаний двух точек среды, расположенных на расстоянии $\Delta x$ друг от друга вдоль направления распространения волны, связана с длиной волны $\lambda$ соотношением:

$\Delta\varphi = \frac{2\pi \cdot \Delta x}{\lambda}$

разность фаз колебаний двух соседних шаров

Поскольку рисунок 5.8 не предоставлен, будем исходить из стандартного представления волны в учебных материалах. Обычно в качестве характерных точек, где располагаются «шары», выбирают точки, фазы которых отличаются на $\frac{\pi}{2}$ (или $90^\circ$). Это точки, проходящие положение равновесия, и точки с максимальным смещением (гребни и впадины). Расстояние между такими соседними точками составляет четверть длины волны, то есть $\Delta x = \frac{\lambda}{4}$.

Подставим это значение в формулу для разности фаз:

$\Delta\varphi = \frac{2\pi}{\lambda} \cdot \frac{\lambda}{4} = \frac{\pi}{2}$ рад.

Ответ: разность фаз колебаний двух соседних шаров равна $\frac{\pi}{2}$ рад (или $90^\circ$).

разность фаз колебаний двух шаров, находящихся на расстоянии, равном длине волны

По условию, расстояние между двумя шарами равно длине волны: $\Delta x = \lambda$.

Найдем разность фаз для этих шаров:

$\Delta\varphi = \frac{2\pi}{\lambda} \cdot \lambda = 2\pi$ рад.

Разность фаз, равная $2\pi$ (или $360^\circ$), означает, что колебания в этих точках происходят в одинаковой фазе (синфазно). То есть шары одновременно достигают своих максимальных и минимальных отклонений и одновременно проходят положение равновесия в одном и том же направлении.

Ответ: разность фаз колебаний двух шаров, находящихся на расстоянии, равном длине волны, равна $2\pi$ рад (или $360^\circ$).