ГлавнаяЕГЭ ФизикаЗадание 4Волны

Задание 4 ЕГЭ, физика: Волны

ЕГЭ ФизикаЗадание 41.5.4 Поперечные и продольные волны. Скорость распространения и длина волны

Учитель продемонстрировал опыт по распространению волны по длинному шнуру.

В один из моментов времени форма шнура оказалась такой, как показано на рисунке. Скорость распространения колебаний по шнуру равна 2 м/⁠с. Определите частоту колебаний. (Ответ дайте в герцах.)

В подтеме 34 задач
Разбор
Главная идея: Частота волны равна отношению скорости её распространения к длине волны; длину волны определяют по рисунку как расстояние между двумя одинаковыми точками волны.

На рисунке изображена волна в конкретный момент времени. Нужно найти длину волны — расстояние, на котором волна повторяет свою форму.

Из рисунка видно, что на протяжении изображённого участка шнура укладывается ровно половина полной волны (от максимума к минимуму). Если от одного максимума до соседнего минимума — это 0,25 м, то полная длина волны составляет λ=2×0,25=0,5\lambda = 2 \times 0,25 = 0,5 м.

Частота — это число полных колебаний в единицу времени. Она связана со скоростью распространения волны и длиной волны формулой: ν=vλ\nu = \frac{v}{\lambda}

Это следует из того, что за один период волна «проходит» расстояние, равное длине волны.

Подставляем известные значения: ν=2 м/с0,5 м=4 Гц\nu = \frac{2\text{ м/с}}{0,5\text{ м}} = 4\text{ Гц}

Частота колебаний равна 4 Гц.

Типичные ошибки

  • Перепутать длину волны с половиной волны (амплитудой или расстоянием от максимума к минимуму)
  • Использовать формулу ν=1T\nu = \frac{1}{T} вместо ν=vλ\nu = \frac{v}{\lambda}, не связав период с параметрами волны
  • Неправильно определить длину волны из рисунка, не учтя, какую часть полного периода показывает изображение
Непонятно?

Похожие задачи