Задание 3, страница 173 - гдз по физике 9 класс учебник Закирова, Аширов

Задание 3

Из формул (1) и (2) запишите формулы расчета скорости, периода, частоты, расстояния, времени распространения волны, укажите единицы измерения каждой величины в SI.

Поскольку в условии задачи не приведены сами формулы (1) и (2), решение будет основано на общепринятых фундаментальных формулах, описывающих волновые процессы. Как правило, в курсе физики под этими формулами подразумевают связь скорости волны с ее длиной и частотой, а также связь частоты и периода.

Примем за исходные формулы:

Формула (1) - связь скорости, длины волны и периода: $v = \frac{\lambda}{T}$

Формула (2) - связь периода и частоты: $T = \frac{1}{\nu}$

Из этих двух формул также следует, что $v = \lambda \nu$. На основе этих соотношений и основной формулы равномерного движения $s = vt$ выведем искомые формулы.

Скорость

Скорость распространения волны ($v$) — это физическая величина, равная отношению длины волны $\lambda$ ко времени, за которое волна распространяется на это расстояние, то есть к периоду $T$. Также ее можно выразить через частоту $\nu$. Если известно произвольное расстояние $s$, пройденное волной, и время $t$, за которое это произошло, скорость можно найти из кинематической формулы.

Формулы для расчета скорости:

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

$v = \lambda \nu$

$v = \frac{s}{t}$

Единица измерения скорости в Международной системе единиц (СИ) — метр в секунду (м/с).

Ответ: Формулы: $v = \frac{\lambda}{T}$, $v = \lambda \nu$, $v = \frac{s}{t}$. Единица измерения в СИ: м/с.

Период

Период ($T$) — это время одного полного колебания в волне. Он является величиной, обратной частоте, и может быть выражен через скорость и длину волны.

Формулы для расчета периода:

$T = \frac{1}{\nu}$

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

Также период можно определить как отношение общего времени колебаний $t$ к числу полных колебаний $N$ за это время:

$T = \frac{t}{N}$

Единица измерения периода в СИ — секунда (с).

Ответ: Формулы: $T = \frac{1}{\nu}$, $T = \frac{\lambda}{v}$, $T = \frac{t}{N}$. Единица измерения в СИ: с.

Частота

Частота ($\nu$) — это число полных колебаний в волне за единицу времени. Она является величиной, обратной периоду, и может быть выражена через скорость и длину волны.

Формулы для расчета частоты:

$\nu = \frac{1}{T}$

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

Также частоту можно определить как отношение числа полных колебаний $N$ к времени $t$, за которое они произошли:

$\nu = \frac{N}{t}$

Единица измерения частоты в СИ — Герц (Гц).

Ответ: Формулы: $\nu = \frac{1}{T}$, $\nu = \frac{v}{\lambda}$, $\nu = \frac{N}{t}$. Единица измерения в СИ: Гц.

Расстояние распространения волны

Под расстоянием в контексте волны можно понимать либо длину волны ($\lambda$), либо произвольное расстояние ($s$), которое прошла волна.

1. Длина волны ($\lambda$) — это расстояние, на которое распространяется волна за один период. Её можно найти, зная скорость и период (или частоту) волны.

Формулы для расчета длины волны:

$\lambda = v \cdot T$

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

2. Расстояние ($s$), пройденное волной за произвольное время $t$ при известной скорости $v$.

Формула для расчета расстояния:

$s = v \cdot t$

Единица измерения расстояния и длины волны в СИ — метр (м).

Ответ: Формула для произвольного расстояния: $s = v \cdot t$. Формулы для длины волны: $\lambda = vT$, $\lambda = \frac{v}{\nu}$. Единица измерения в СИ: м.

Время распространения волны

Время распространения волны ($t$) — это промежуток времени, за который волна проходит определенное расстояние $s$ со скоростью $v$.

Формула для расчета времени:

$t = \frac{s}{v}$

Также время распространения можно выразить через число совершенных колебаний $N$ и период $T$ (или частоту $\nu$):

$t = N \cdot T$

$t = \frac{N}{\nu}$

Единица измерения времени в СИ — секунда (с).

Ответ: Формулы: $t = \frac{s}{v}$, $t = N \cdot T$, $t = \frac{N}{\nu}$. Единица измерения в СИ: с.