Проводим опыты, страница 148 - гдз по физике 9 класс учебник Громов, Родина

Глава 4. Колебания и волны. Параграф 35. Скорость и длина волны. Вопросы - страница 148.

Условие.

Налейте воду в ванну и посредством ритмичных касаний воды пальцем (или линейкой) создайте на её поверхности волны. Используя разную частоту колебаний (например, касаясь воды один и два раза в секунду), обратите внимание на расстояние между соседними гребнями волн. При какой частоте колебаний длина волны больше?

Решение.

При какой частоте колебаний длина волны больше?

Дано:

Волны на поверхности воды, создаваемые с разными частотами.
Частота 1: $\nu_1$ = 1 касание в секунду
Частота 2: $\nu_2$ = 2 касания в секунду

Перевод в систему СИ:
$\nu_1 = 1$ Гц
$\nu_2 = 2$ Гц

Найти:

Установить, при какой из частот ($\nu_1$ или $\nu_2$) длина волны $\lambda$ будет больше.

Решение:

Связь между скоростью распространения волны $\text{v}$, её длиной $\lambda$ и частотой колебаний $\nu$ описывается основной формулой волны:

$v = \lambda \cdot \nu$

В условиях данного опыта среда, в которой распространяется волна (вода в ванне), не меняется. Следовательно, скорость распространения волны $\text{v}$ является постоянной величиной ($v = const$).

Выразим из формулы длину волны $\lambda$:

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

Из полученного выражения видно, что длина волны $\lambda$ обратно пропорциональна частоте колебаний $\nu$. Это означает, что чем меньше частота колебаний, тем больше длина волны, и наоборот, чем больше частота, тем меньше длина волны.

В задаче сравниваются две частоты: $\nu_1 = 1$ Гц и $\nu_2 = 2$ Гц. Поскольку $\nu_1 < \nu_2$, то соответствующие им длины волн $\lambda_1$ и $\lambda_2$ будут находиться в обратном соотношении, то есть $\lambda_1 > \lambda_2$.

Таким образом, при меньшей частоте касаний (один раз в секунду) расстояние между гребнями волн будет больше.

Ответ: Длина волны больше при меньшей частоте колебаний.