Номер 10, страница 76 - гдз по физике 9 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

VI. Механические колебания и волны. Смотрим и думаем - номер 10, страница 76.

Условие.

10. На рисунках представлены графики поперечных волн в некоторые моменты времени. Установите соответствие между графиком и скоростью распространения волны, если период колебаний равен $T = 2 \text{ с}$.

Решение.

Дано:

Период колебаний $T = 2$ с.

На рисунках представлены графики зависимости смещения $\text{y}$ (в метрах) от координаты $\text{x}$ (в метрах).

Все величины представлены в системе СИ.

Найти:

Установить соответствие между каждым графиком и скоростью распространения волны $\text{v}$.

Решение:

Скорость распространения волны $\text{v}$ связана с ее длиной $\lambda$ и периодом колебаний $\text{T}$ следующей формулой:

$v = \frac{\lambda}{T}$

Длину волны $\lambda$ для каждого случая определим из соответствующего графика. Длина волны — это пространственный период волны, то есть расстояние между двумя ближайшими точками, колеблющимися в одинаковой фазе (например, между двумя соседними гребнями или впадинами).

График 1 (вверху слева)

Из графика видно, что волна совершает одно полное колебание на отрезке от $x=0$ м до $x=0.2$ м. Следовательно, длина волны составляет $\lambda_1 = 0.2$ м.

Рассчитаем скорость распространения этой волны:

$v_1 = \frac{\lambda_1}{T} = \frac{0.2 \, \text{м}}{2 \, \text{с}} = 0.1$ м/с.

Ответ: этому графику соответствует скорость 0,1 м/с.

График 2 (вверху справа)

Из графика видно, что одно полное колебание волны происходит на отрезке от $x=0$ м до $x=8$ м. Следовательно, длина волны составляет $\lambda_2 = 8$ м.

Рассчитаем скорость распространения этой волны:

$v_2 = \frac{\lambda_2}{T} = \frac{8 \, \text{м}}{2 \, \text{с}} = 4$ м/с.

Ответ: этому графику соответствует скорость 4 м/с.

График 3 (внизу слева)

Из графика видно, что одно полное колебание волны происходит на отрезке от $x=0$ м до $x=1$ м. Следовательно, длина волны составляет $\lambda_3 = 1$ м.

Рассчитаем скорость распространения этой волны:

$v_3 = \frac{\lambda_3}{T} = \frac{1 \, \text{м}}{2 \, \text{с}} = 0.5$ м/с.

Ответ: этому графику соответствует скорость 0,5 м/с.

График 4 (внизу справа)

Из графика видно, что одно полное колебание волны происходит на отрезке от $x=0$ м до $x=2$ м. Следовательно, длина волны составляет $\lambda_4 = 2$ м.

Рассчитаем скорость распространения этой волны:

$v_4 = \frac{\lambda_4}{T} = \frac{2 \, \text{м}}{2 \, \text{с}} = 1$ м/с.

Ответ: этому графику соответствует скорость 1 м/с.

Итоговое соответствие:

График 1 (вверху слева) → 0,1 м/с

График 2 (вверху справа) → 4 м/с

График 3 (внизу слева) → 0,5 м/с

График 4 (внизу справа) → 1 м/с