Inżynieria Biomedyczna I rok

ćwiczenia z fizyki semestr 1

Zestaw zadań po zajęciach nr 13

1. .

Na jeziorze wzbudzono falę, która dobiegła do stromego brzegu po upływie

t = 1min. Odległość między grzbietami fali wynosi l = 1.5m, a czas miedzy kolejnymi
uderzeniami grzbietów brzeg t

0

= 2s. W jakiej odległości od brzegu wzbudzono falę?

2. .

Określić trzy najniższe częstotliwości, przy których w umocowanym pośrodku
pręcie miedzianym, o długości d = 0,9 m powstaną stojące fale podłużne.

Odp. 2040 Hz, 6120 Hz, 10200 Hz

3.

Rura o długości l = 1m jest wypełniona powietrzem pod normalnym ciśnieniem.

Jaka powinna być najmniejsza częstotliwość pobudzania słupa powietrza w rurze,
aby nastąpił rezonans, jeżeli rura jest otwarta z obu końców i gdy jest zamknięta z

obu końców. Prędkość dźwięku w powietrzu wynosi u

dz

= 340m/s.

4.

Prędkość fal podłużnych w pręcie wykonanym z pewnego gatunku stali wynosi

v

pd

= 5100 m/s. Określić moduł sprężystości tego materiału.

5. .

Okres drgań źródła fali płaskiej wynosi T = 0,04s. Prędkość fali v = 300m/s. Znaleźć

różnicę faz drgań dwóch punktów odległych o l

1

= 10 i l

2

= 16m od źródła fal.

6.

Dwie jednakowe struny o długości l = 1 m są nastrojone unisono. Jeżeli jedną strunę
skróci się o



l = 0,5 cm, to struny dźwięcząc dają dudnienia o częstotliwości f = 2 Hz.

Obliczyć częstotliwość tonu struny przed skróceniem.

Odp. 398 Hz

7. .

Prędkość fal podłużnych w skorupie ziemskiej wynosi około v

pd

= 1500 m/s, a

prędkość fal poprzecznych około v

pp

= 1000 m/s. Określić odległość kątową od

środka trzęsienia ziemi A (hipocentrum) do stacji sejsmicznej B, jeżeli z zapisu
sejsmografu wynika, że drgania podłużne dotarły o



t = 41 s wcześniej od drgań

poprzecznych. Założyć, że fale rozchodzą się tylko w płaszczu skorupy ziemskiej.

8.

W ośrodku jednorodym rozchodzi się fala płaska opisana równaniem:

( , )

cos(

)











x

y x t

Ae

t

kx

gdzie



,



, A i k są stałymi. Znaleźć różnicę faz między punktami, w których

amplitudy drgań ośrodka różnią się o



= 1%, jeśli



= 0,42 m

-1

a długość fali



= 0,5 m..

Odp.

100

ln(1

)

2

0, 3[

]







 



  





rad