5. Κύματα

ΑΣΚΗΣΗ 1

Η πηγή ενός κύματος ταλαντώνεται με περίοδο Τ=0,2 s. Το κύμα που παράγεται έχει μήκος λ=3 m. Να βρείτε: α) τη συχνότητα του κύματος, β) την ταχύτητα διάδοσης του κύματος

ΑΣΚΗΣΗ 2

Ένα σώμα εκτελεί απλή αρμονική ταλάντωση με περίοδο 4 s. Οι ακραίες θέσεις της τροχιάς του απέχουν 10 cm. α) Ποιο το πλάτος της ταλάντωσής του; β) Ποιο το χρονικό διάστημα που απαιτείται για την απευθείας μετάβαση του σώματος από ακραία θέση στη θέση ισορροπίας; Απάντηση: α) 5 cm β) 1 s

ΑΣΚΗΣΗ 3

Η απόσταση των σημείων Β και Γ του σχοινιού που παριστάνεται στην εικόνα 5.9 είναι 80 cm, ενώ η συχνότητα με την οποία ταλαντώνεται το χέρι είναι 5 Hz. Να υπολογίσετε την ταχύτητα διάδοσης του κύματος στο σκοινί.

ΑΣΚΗΣΗ 4

Σε μια λεκάνη που περιέχει νερό ρίχνετε στην επιφάνειά του με τη βοήθεια ενός σταγονόμετρου 2 σταγόνες νερού το δευτερόλεπτο οπότε σχηματίζονται κύματα νερού. Μετράτε την απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών ορέων και τη βρίσκετε 10 cm. Να υπολογίσετε την περίοδο και την ταχύτητα των κυμάτων.

ΑΣΚΗΣΗ 5

Ένα παιδί ρίχνει 24 μικρές πετρούλες το λεπτό στα ήρεμα νερά μιας λίμνης. Παρατηρεί μια μπάλα που βρίσκεται σε απόσταση 20 m από το σημείο που ρίχνει τις πετρούλες την οποία βλέπει να κινείται ύστερα από 10 s από τη στιγμή που η πρώτη πέτρα έπεσε στο νερό. Να υπολογίσετε την περίοδο και το μήκος κύματος των κυμάτων που δημιουργούνται στην επιφάνεια της λίμνης.

ΑΣΚΗΣΗ 6

Σε μια σεισμική δόνηση παράχθηκαν εγκάρσια κύματα που διαδίδονται με ταχύτητα 5 km/s και διαμήκη κύματα που διαδίδονται με ταχύτητα 9 km/s. Ένας σεισμογράφος βρίσκεται σε απόσταση 400 km από την εστία του σεισμού. Ποιο είδος κυμάτων καταγράφηκε πρώτο από τον σεισμογράφο; Με πόση χρονική καθυστέρηση καταγράφηκε το δεύτερο κύμα;

ΑΣΚΗΣΗ 7

Ένας ψαράς παρατηρεί μια σημαδούρα να αναδύεται και να βυθίζεται στο νερό εξαιτίας των κυμάτων που προκαλούνται από τη διέλευση ταχύπλοου σκάφους. Αν η ταχύτητα διάδοσης των κυμάτων στο νερό είναι 2,5 m/s και το μήκος κύματος 7,5 m, πόσες φορές θα παρατηρήσει ο ψαράς τη σημαδούρα να αναδύεται σε χρόνο 1 min;

ΑΣΚΗΣΗ 8

Ο Γιάννης ακούει τον ήχο μιας βροντής 10 s αφότου βλέπει την αστραπή. Αν γνωρίζετε ότι ο ήχος στον αέρα διαδίδεται με ταχύτητα 340 m/s, μπορείτε να υπολογίσετε σε ποια απόσταση από το σημείο που βρίσκεται ο Γιάννης εκδηλώθηκε η ηλεκτρική εκκένωση;

ΑΣΚΗΣΗ 9

Υπέρηχοι με συχνότητα 15 kHz μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή εικόνων των οργάνων του ανθρώπινου σώματος. Αν η ταχύτητα διάδοσης του ήχου στο σώμα μας είναι 1,5 km/s περίπου (όσο και στο αλατόνερο), πόσο είναι το μήκος κύματος των υπερήχων στο σώμα μας;

ΑΣΚΗΣΗ 10

Γνωρίζετε ότι η καμπάνα της εκκλησίας που βρίσκεται στην πλατεία του χωριού σας χτυπά κάθε Κυριακή ακριβώς στις 8 η ώρα το πρωί. Το σπίτι του φίλου σας βρίσκεται στην πλατεία, ενώ το δικό σας απέχει 1.020 m από αυτή. Εσείς και ο φίλος σας θα ακούσετε τον ήχο της καμπάνας ταυτόχρονα;

α) Γνωρίζοντας ότι η ταχύτητα του ήχου είναι 340 m/s υπολογίστε ποια ώρα ακριβώς θα ακούσετε τον ήχο της καμπάνας.

β) Υπολογίστε το μήκος κύματος του ήχου αν γνωρίζετε ότι η συχνότητά του είναι 200 Hz.

ΑΣΚΗΣΗ 11

Ένας ορειβάτης θέλει να υπολογίσει το πλάτος μιας χαράδρας με κατακόρυφα τοιχώματα αλλά δεν διαθέτει μετροταινία. Στέκεται σε ένα σημείο και φωνάζει προς τα κατακόρυφα τοιχώματα. Η ηχώ από το ένα τοίχωμα ακούγεται 2 s αφότου φώναξε και από το δεύτερο ακούγεται 2 s μετά την πρώτη ηχώ. Αν γνωρίζει ότι η ταχύτητα του ήχου στον αέρα είναι 340 m/s, πόσο είναι το πλάτος της χαράδρας;