質問とディスカッションを含む高速波伝搬式
高校に入学するとき、特に11年生になると、数式の資料が見つかります 物理学の被験者における波の伝播の速度。
知っておく必要のある波には、横波と縦波の2種類があります。
これらの2種類の波には、波の伝播速度の公式があります。
これらの波に関連する問題に取り組みやすくするために、各式を知っている必要があります。
しかし、波の伝播速度の公式を知る前に、まず波の意味を理解する必要があります。
目次
波の定義
静水に物を落としたことはありますか？ またはロープをひねりますか？
あなたが知らないうちにこれらの活動は波を生み出すことができます。
波自体は、真空またはエネルギーを伝導する媒体を通って伝播する振動です。
水やロープに最初の振動を与えると、振動が伝播します。 伝播は、波と呼ばれるものです。
波の種類
振動の伝播方向から判断すると、波は横波と縦波の2種類に分けられます。
これが私たちが学習サイトから適応した説明です Educationpedia:
1. 横波
横波は、振動の方向に垂直な伝播方向を持つ波です。
この1つの波は、伝播媒体として媒体を必要とする力学的波の例でもあります。
横波の例は、水波または弦波です。
小石がプールに投げ込まれると、水中に横波が発生します。 山や谷のように順番に上下するように見える水の振動の方向は、波の伝播の方向が側面に向かって円を描いて広がります
横波に存在するいくつかの用語は次のとおりです。
- 波の頂上（山）は波の最高点です。
- 波のベース（谷）は、波の一番下/一番下のポイントです。
- 波の丘は波の一部であり、波の最高点/頂上を持つ山のように見えます。
- 波長は、2つの山の間の距離です。または、波の2つの谷の場合もあります。
- 振幅（A）は、平衡線からの最も遠い偏差です。
- 周期（T）は、2つの連続する山/ 2つの谷の距離をカバーするのに必要な時間です。 または簡単 波を形成するのにかかる時間。
2. 縦波
縦波とは、振動の方向が伝播方向と同じである波のことです。
一般に、この1つの縦波は、波の伝播方向に波動媒体が移動します。
縦波の例は音波です。
中間媒体として機能する音波には空気があります。
媒体は、振動の変位またはシフトにより、交互に閉じてから伸びます。
横波に存在するいくつかの用語は次のとおりです。
- 密度は、分子密度/圧力が高い波に沿った領域です。
- ひずみは、波に沿って分子密度が低い領域です。
- 1波の長さは、2つの隣接する密度/ 2つのレンガンガン間の距離です。
高速波伝搬式
波の速度 は、1単位時間に波が移動した距離です。
波の伝播速度の概念は、一般的な速度の概念と同じです。
この波の伝播速度では、一定または一定の速度値を持つベクトル量を使用します。
さらに、波の議論では、周期、周波数、波長など、他のいくつかの用語もあります。
限目 1つの振動（回転/波/ループ）を生成するのにかかる時間です。
周波数 1秒間の振動（回転/波/繰り返し）の数です。
そして 波長 は、波形の繰り返し単位間の距離です。
以下を含むいくつかの方程式または式を次に示します。
1. 式 音波が速い
v = s / t
情報：
- v：速度（m / s）。
- s：距離（m）。
- t：時間。
波の伝播速度のマテリアルでは、距離変数（s）の値は、波長（）を使用して置き換えられます。 メートル（SI単位）で、時間変数（t）の値は、周波数（f）または周期を使用して置き換えられます （T）。
- 1波長（m）での値は、オブジェクトが移動した距離s（m）の値に等しくなります。
- 1周波数（Hz）の値は、1 / t（秒）に相当します。
- また、1周期（秒）の値はt秒に相当します。
したがって、変数fとTを使用すると、光速は次のようになります。
v = xfまたはv = / f
情報：
- v：速度（m / s）。
- ：波長（m）。
- f：周波数（Hz）。
2. 頻度と期間を見つけるための式
f = n / tまたはf = 1 / T
情報：
- f：周波数（Hz）。
- n：音または波の数。
- t：時間（秒/秒）。
3. 波の周期を求める式
T = t / nまたはT = 1 / f
情報：
- n：音または波の数。
- t：時間（秒/秒）。
- Q：期間（秒）。
問題の例
上記のさまざまな説明を理解した後、ここではに関する質問の例をいくつか示します。 波の伝播の速度とあなたが学ぶことができるその説明、以下を含みます： 以下：
1. 波はロープ上を伝播します。 0.5秒間に、3つの丘と3つの波の谷が作成されます。 波の2つの山の間の距離が40cmの場合、波はどのくらいの速さで進行しますか？
A。 2.4 m / s
B。 1.2 m / s
C。 0.8 m / s
D.0.2 m / s
回答：
知られている：
t = 5秒
n = 3つの波（3つの丘と3つの波の谷が作成されているため）
= 40 cm = 0.4 m
質問：
v =…。？
討論：
f = n / t
f = 3 / 0.5 = 6 Hz
v =。 f
v = 0.4。 6 = 2.4 m / s
回答：A
2. 船は音響装置を使って海の深さを測定します。 音が海底に向かって発射されると、15秒後に反射音が受信されます。 次に、音速が2000 m / sの場合、海の深さを決定しますか？
回答：
知られている：
t = 15秒
v = 2000 m / s
質問：
s…？
討論：
s = vt / 2（波は跳ね返って船に戻るので、2で割る必要があります）
s = 2000 m / s x 15 s / 2 = 15,000 m
3. 波は水中を伝播します。 10秒以内に5つの波があります。 波の2つの頂上の距離が4メートルの場合、波の速度はどれくらいですか？
A。 2 m / s
B。 20 m / s
C。 2.5 m / s
D。 40 m / s
回答：
知られている：
t = 10秒
n = 5
= 4 m
質問：
v =…。？
討論：
f = n / t
f = 5/10 = 0.5 Hz
v =。 f
v = 4メートル。 0.5 Hz = 2 m / s
回答：A
4. 波長0.75mの波は150m / sの速度で伝わることが知られています。 周波数がどれだけ大きいかを数えます！
A。 50 Hz
B。 200 Hz
C。 20 Hz
D。 225 Hz
回答：
知られている：
= 0.75 m
v = 150 m / s
質問：
f =…。？
討論：
v =。 f
f = v /λ
f = 150 / 0.75 = 200 Hz
回答：B
5. 次の図に示すように、ロープの一方の端が結ばれ、もう一方の端が振動します。
波の周期が0.2秒の場合、弦の波の速度は...です。
A。 8.0 m / s
B。 40 m / s
C。 80 m / s
D。 1.6 m / s
回答：
知られている：
T = 0.2秒
= 8 m
質問：
v =…？
討論：
v = / T
v = 8 / 0,2 = 40 m / s
回答：B
6. 質問6の例
上の波は、弾性媒体に沿って右に進む波を示しています。 波の周波数が0.4Hzの場合、媒体内の波の速度はどれくらいですか？
A。 0.5 m / s
B。 0.2 m / s
C。 0.3 m / s
D。 0.4 m / s
回答：
知られている：
= 0.5 m
f = 0.4 Hz
質問：
v =…？
討論：
v =。 f
v = 0.5。 0.4 = 0.2 m / s
回答：B
7. ロープを振動させて、2つの丘と12cmの谷を形成します。 波の周波数が4Hzの場合、波の速度の大きさは...です。
A。 2cm / s
B。 32cm / s
C。 48cm / s
D。 0.5cm / s
回答：
知られている：
2つの丘と1つの谷があり、1.5の波を形成することを意味します。
= 12 cm / 1.5 = 8 cm
f = 4 Hz
質問：
v =…。？
討論：
v =。 f
v = 8cm。 4 Hz
v = 32 cm / s
回答：B
8. 下の波の伝播の写真を見てください！
上記の波の速度は...です。
A。 36.0 m / s
B。 0.8 m / s
C。 4.0 m / s
D。 18.0 m / s
回答：
知られている：
n = 1.5
t = 3秒
= 8 m
質問：
v =…。？
討論：
f = n / t
f = 1.5 / 3 = 0.5 Hz
v =。 f
v = 8メートル。 0.5 Hz
v = 4.0 m / s
回答：C
9. 波は水面を伝播します。 10秒以内に、4つの丘と4つの波の谷が作成されます。 最も近い2つの波頭間の距離が2mの場合、波の伝播速度の値を計算します。
回答：
知られている：
t = 10秒
n = 4
= 2 m
質問：
v =…。？
討論：
f = n / t
f = 4/10 = 0.4 Hz
波の伝播速度の式を使用すると、次の結果が得られます。
v =。 f
v = 2メートル。 0.4 Hz
v = 0.8 m / s
10. 3m離れたコルクが海の波の頂上に浮かんでいます。 また、2つの間に2つの谷があり、波エネルギーが1つのコルクから2番目のコルクに移動するのに6秒かかります。 伝播速度と波の長さをそれぞれ計算します。
A。 0.5 m / sおよび1.5m
B。 1 m / sおよび6m
C。 1 m / sおよび3m
D。 0.5 m / sおよび3m
回答：
知られている：
2λ= 3mまたは= 1.5 m
2T = 6秒またはT = 6/2秒= 3秒
つまり、波長は1.5 mで、波の速度は
v =。 1 / T
= 1.5メートル。 1/3秒
= 0.5 m / s。
回答：A
11. コルクは、最も近い波の頂上から2mの距離で海の波の頂上に浮かんでいます。 コルクは1秒後に再び丘の頂上にあります。 伝播速度と波長は…
A。 4 m / sおよび2m
B。 4 m / sおよび4m
C。 2 m / sおよび2m
D。 2 m / sおよび1m
回答：
知られている：
= 2 m
T = 1秒
討論：
v = / T = 2 m / 1 s = 2 m / s
= 2 m
したがって、伝搬速度（v）= 2 m / sおよび波長= 2mであることがわかっています。
回答C。
12. 質問6の例（UN 2013 SMA）
海の波では、200cmまで離れた2つのコルクがあります。 4Hzの周波数で上下両方。 コルクの一方が上にある場合、もう一方はもう一方の上にあり、2つのコルクの間には波の丘があります。 連続する波の波長と速度は...
A。 0.5mおよび2m / s
B。 2mおよび0.5m / s
C。 1mおよび4m / s
D。 4mおよび4m / s
回答：
知られている：
2λ= 200 cm = 2mまたは= 1 m
f = 4 Hz
討論：
したがって、波長は1 m、波の速度はv = 1mです。 4 Hz = 4 m / s。
回答：C
13. 波長が20メートル、音速が400m / sの場合、音波の周波数と周期はどのくらいですか？
回答：
知られている ：
v = 400 m / s
= 20 m
質問：
頻度と期間…？
討論:
周波数 ：
v = x f
f = v /
f = 400 m / s / 20 m = 20 Hz
したがって、周波数は20Hzです。
限目 ：
v = / T
T = / v
T = 20 m / 400 m / s = 1/20秒
したがって、周期は1/20秒です。
14. 船は音響装置を使って海の深さを測定します。 海底に音を放つと、20秒後に反射音が聞こえます。 次に、音速が3000 m / sの場合、海の深さを決定しますか？
回答：
知られている：
t = 20秒
v = 3000 m / s
質問：
s…？
討論：
s = vt / 2（波は跳ね返って船に戻るので、2で割る必要があります）
s = 3000 m / s x 20 s / 2 = 30,000 m
15. 下の写真を見てください！
計算：
A。 波の数
B。 波長
C。 周波数
D。 限目
E。 波の速度
回答：
A.上の写真から、2つの丘と谷があるので、波の数は2です。
B。 波長は総波長（m）：波の数jumlah
したがって、波長は4 m / 2 = 2mです。
C。 波の数（n）= 2; 時間2秒
D。 期間式= n / t
つまり：2/2 = 1 Hz
E。 波の数（n）は2です。 時間2秒
したがって、T = t / n = 2/2 = 1秒/秒です。
16. 波は20秒間に100回振動し、形成される波長は2mです。
波の周波数と速度を計算してください！
回答：
知られている：
- n = 100回
- t = 20秒
- = 2 m
質問：
a。 f... ???
b。 v... ???
計算方法：
a。 頻度を見つける方法は次のとおりです。
f = n / t
f = 100/20
f = 5 Hz
したがって、周波数は5Hzです。
b。 波の伝播速度を見つける方法は次のとおりです。
v =。 f
v = 2。 5
v = 10 m / s
したがって、波の速度の値は10 m / sです。
17. 波が1分間に120回振動し、波の長さが2メートルの場合、波の速度の値はどのくらいですか？
回答：
知られている：
n = 120回
t = 1分= 60秒
= 2メートル
計算方法：
f = n / t
f = 120/60
f = 2Hz
v = x f
v = 2 x 2
v = 4m / s
18. 弦が振動して長波を形成する場合、弦の波は40 cmで、波の周期は2秒です。 次に、波の伝播速度の値を計算します！
回答：
知られている：
= 40cm
= 0.4メートル
t = 2秒
計算方法：
v = / t
= 0,4/2
= 0.2 m / s
19. コルクは、最も近い波の丘から2メートルの距離にある海の波の頂上に浮かんでいます。 コルクは1秒後に再び丘の頂上にありました。 波の速度と波長を計算してください！
回答：
知られている：
= 2メートル
f = 1 Hz
計算方法：
v = x f
v = 2 x 1
v = 2 m / s
1波長は、波長が2メートルになるように近接する2つの丘の間の距離です。
20. 生徒は水面での波の動きを観察して記録しています。 20秒以内に、5つのウェーブが作成されます。 波の2つの山の間の距離が5mの場合、波の速度を計算します。
回答：
知られている：
t = 20秒
n = 5
= 5 m
質問：
v =…。？
f = n / t
f = 5/20 = 0.25 Hz
討論：
波の伝播速度の式を使用して計算すると、結果は次のようになります。
v =。 f
v = 5メートル。 0.25 Hz = 1.25 m / s