Una ona es defineix com una pertorbació en un material que transporta energia sense provocar moviment net de partícules. Viatgen en un moviment periòdic i repetit, transferint energia de la font a la destinació. Les ones es divideixen en dos tipus: ones transversals i ones longitudinals. Les ones transversals són ones de llum i ones d'aigua mentre que les ones longitudinals són ones de so i de compressió.
Quina és la freqüència?
El nombre d'oscil·lacions d'una ona per unitat de temps es defineix com a freqüència (Hz). És el recíproc del temps i es representa amb el signe f. La seva unitat de mesura és l'hertz. La seva fórmula dimensional és [M0L0T-1].
Què és la longitud d'ona?
La distància entre els dos punts més propers en fase entre si s'especifica com a longitud d'ona. Es representa amb el símbol (lambda). És el producte de la distància recorreguda d'una ona per unitat de temps i el temps total trigat. La seva unitat de mesura són els metres. La seva fórmula dimensional s'escriu com a [M0L1T0].
Relació entre freqüència i longitud d'ona
La freqüència i la longitud d'ona són indirectament proporcionals entre si. Més és la longitud d'ona, menor és la freqüència i viceversa. La velocitat a la qual viatja una ona és igual al producte de la seva freqüència i longitud d'ona, la qual cosa justifica la vinculació entre aquests dos paràmetres.
V = λ f
on,
V és la velocitat de l'ona,
f és la freqüència d'ona,
λ és la longitud d'ona.
Derivació
La relació entre la freqüència i la longitud d'ona es pot derivar mitjançant les fórmules d'aquestes dues magnituds.
llista d'inicialització de pythonSabem que la freqüència és el temps que triga a completar una oscil·lació fora del temps t. Així que tenim,
f = 1/t …….. (1)
A més, se sap que la velocitat d'una ona és la relació entre la distància recorreguda per l'ona i el temps total que ha trigat.
V = λ/t
V = λ (1/t)
Utilitzant (1) obtenim,
V = λ f
Això deriva la relació entre la freqüència i la longitud d'ona d'una ona.
Exemples de problemes
Problema 1. Calcula la freqüència d'ona si una ona completa un cicle en 0,02 s.
instal·lar maven
Solució:
Tenim,
Temps (t) = 0,02 s
Utilitzant la fórmula que tenim,
f = 1/t
f = 1/0,02
f = 50 Hz
Problema 2. Calcula la longitud d'ona d'una ona que viatja a una velocitat de 250 m/s i que té una freqüència de 600 Hz.
Solució:
Tenim,
V = 250,
f = 600
Utilitzant la fórmula que tenim,
V = λ f
=> 250 = λ (600)
=> λ = 250/600
=> λ = 5/12
=> λ = 0,416 m
ordre d'autocad de línia
Problema 3. Calcula la longitud d'ona d'una ona que viatja a una velocitat de 32 m/s i que té una freqüència de 800 Hz.
Solució:
Tenim,
V = 32,
f = 800
Utilitzant la fórmula que tenim,
V = λ f
=> 32 = λ (800)
=> λ = 32/800
=> λ = 1/25
=> λ = 0,04 m
Problema 4. Calcula la freqüència d'una ona que viatja a la velocitat de 70 m/s i té una longitud d'ona de 2 m.
Solució:
Tenim,
V = 70,
λ = 2
Utilitzant la fórmula que tenim,
V = λ f
=> 70 = 2f
=> f = 70/2
=> f = 35 Hz
Problema 5. Calcula la freqüència d'una ona que viatja a la velocitat de 135 m/s i té una longitud d'ona de 10 m.
Solució:
Tenim,
V = 135,
invertint la cadena en javaλ = 10
Utilitzant la fórmula que tenim,
V = λ f
=> 135 = 10f
=> f = 135/10
=> f = 13,5 Hz
Problema 6. Calcula el temps que tarda una ona a recórrer una distància de 0,2 m a una velocitat de 350 m/s.
Solució:
Tenim,
V = 350,
λ = 0,2
Utilitzant la fórmula que tenim,
V = λ f
=> 350 = 0,2 f
=> f = 350/0,2
=> f = 1750 Hz
Trobeu el temps trigat utilitzant la fórmula f = 1/t.
t = 1/f
= 1/1750
= 0,00057 s
10 potència de 6
Problema 7. Calcula la velocitat d'una ona que va recórrer una distància de 2,5 m en 8 s.
Solució:
Tenim,
λ = 2,5,
t = 8,
Trobeu la freqüència utilitzant la fórmula,
f = 1/t
= 1/8
= 0,125 Hz
Utilitzant la fórmula que tenim,
V = λ f
V = (2,5) (0,125)
V = 0,3125 m/s