Номер 36.16, страница 136 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 36. Волны. Глава 5. Механические колебания и волны - номер 36.16, страница 136.

36.16$^\circ$ [894$^\circ$] На рисунке V-11 схематически представлена фотография волнообразного движения. Продольной или поперечной является волна, изображённая на фотографии? Определите длину волны и амплитуду колебаний.

y, м

0,5

0

-0,5

0 20 40 60 80

x, м

Рис. V-11

Продольной или поперечной является волна, изображённая на фотографии?

На графике показана зависимость смещения частиц среды y от координаты x в определённый момент времени. Колебания частиц происходят вдоль оси y, а волна распространяется вдоль оси x. Поскольку колебания частиц среды происходят перпендикулярно направлению распространения волны, такая волна является поперечной.

Ответ: Волна, изображённая на фотографии, является поперечной.

Определите длину волны и амплитуду колебаний.

Дано:
График зависимости смещения y от координаты x. Единицы измерения (метры) соответствуют системе СИ.

Найти:
Амплитуду колебаний $A$, длину волны $\lambda$.

Решение:
1. Амплитуда колебаний ($A$) — это максимальное смещение точки от положения равновесия. Из графика видно, что максимальное смещение по оси y составляет 4 деления. Цена одного деления по оси y равна $0,5 \text{ м} / 5 = 0,1 \text{ м}$.
Следовательно, амплитуда равна:
$A = 4 \times 0,1 \text{ м} = 0,4 \text{ м}$.

2. Длина волны ($\lambda$) — это расстояние, на которое распространяется волна за время, равное одному периоду колебаний. На графике это расстояние между двумя ближайшими точками, колеблющимися в одинаковой фазе (например, между двумя соседними гребнями или впадинами).
Возьмём точки, где волна пересекает ось x, двигаясь вверх: $x_1 = 0 \text{ м}$, $x_2 = 20 \text{ м}$, $x_3 = 40 \text{ м}$ и так далее. Расстояние между ними и есть длина волны.
$\lambda = x_2 - x_1 = 20 \text{ м} - 0 \text{ м} = 20 \text{ м}$.
Также можно определить длину волны по координатам гребней. Первый гребень находится при $x_{\text{гребень1}} = 10 \text{ м}$, второй — при $x_{\text{гребень2}} = 30 \text{ м}$.
$\lambda = x_{\text{гребень2}} - x_{\text{гребень1}} = 30 \text{ м} - 10 \text{ м} = 20 \text{ м}$.

Ответ: Длина волны $\lambda = 20 \text{ м}$, амплитуда колебаний $A = 0,4 \text{ м}$.