Banga apibrėžiama kaip trikdymas medžiagoje, kuri perneša energiją nesukeldama grynųjų dalelių judėjimo. Jie keliauja periodiškai, pasikartojančiais judesiais, perduodami energiją iš šaltinio į tikslą. Bangos skirstomos į du tipus: skersines ir išilgines. Skersinės bangos yra šviesos ir vandens bangos, o išilginės bangos yra garso ir suspaudimo bangos.
Koks dažnis?
Bangos virpesių skaičius per laiko vienetą apibrėžiamas kaip dažnis (Hz). Tai yra laiko reciprokas ir vaizduojamas ženklu f. Jo matavimo vienetas yra hercas. Jo matmenų formulė yra [M0L0T-1].
Kas yra bangos ilgis?
Atstumas tarp dviejų artimiausių taškų fazėje yra nurodytas kaip bangos ilgis. Jį žymi simbolis (lambda). Tai bangos atstumo, nuvažiuoto per laiko vienetą, ir bendro laiko sandauga. Jo matavimo vienetas yra metrai. Jo matmenų formulė parašyta kaip [M0L1T0].
Ryšys tarp dažnio ir bangos ilgio
Dažnis ir bangos ilgis yra netiesiogiai proporcingi vienas kitam. Didesnis yra bangos ilgis, mažesnis dažnis ir atvirkščiai. Bangos sklidimo greitis yra lygus jos dažnio ir bangos ilgio sandaugai, o tai pateisina ryšį tarp šių dviejų parametrų.
V = λ f
kur,
V yra bangos greitis,
f yra bangos dažnis,
λ yra bangos ilgis.
Išvestinė
Santykį tarp dažnio ir bangos ilgio galima nustatyti naudojant šių dviejų dydžių formules.
abstrakti klasė prieš sąsająŽinome, kad dažnis yra laikas, kurio reikia vienam virpesiui užbaigti ne laiku t. Taigi mes turime,
f = 1/t …….. (1)
Taip pat žinoma, kad bangos greitis yra bangos nuvažiuoto atstumo ir bendro jos trukmės santykis.
V = λ/t
V = λ (1/t)
Naudodami (1) gauname,
V = λ f
Tai išveda ryšį tarp bangos dažnio ir bangos ilgio.
Pavyzdinės problemos
1 uždavinys. Apskaičiuokite bangos dažnį, jei banga vieną ciklą užbaigia per 0,02 s.
Sprendimas:
Mes turime,
Laikas (t) = 0,02 s
Naudodami mūsų turimą formulę,
f = 1/t
f = 1/0,02
f = 50 Hz
2 uždavinys. Apskaičiuokite bangos ilgį, sklindančią 250 m/s greičiu ir kurios dažnis yra 600 Hz.
Sprendimas:
Mes turime,
V = 250,
f = 600
Naudodami mūsų turimą formulę,
V = λ f
=> 250 = λ (600)
stygų funkcijos java=> λ = 250/600
=> λ = 5/12
=> λ = 0,416 m
konvertuoti eilutę į java
3 uždavinys. Apskaičiuokite bangos ilgį, sklindančią 32 m/s greičiu ir kurios dažnis yra 800 Hz.
Sprendimas:
Mes turime,
V = 32,
f = 800
Naudodami mūsų turimą formulę,
V = λ f
=> 32 = λ (800)
=> λ = 32/800
=> λ = 1/25
=> λ = 0,04 m
4 uždavinys. Apskaičiuokite bangos, sklindančios 70 m/s greičiu ir kurios bangos ilgis yra 2 m, dažnį.
Sprendimas:
Mes turime,
V = 70,
λ = 2
Naudodami mūsų turimą formulę,
V = λ f
=> 70 = 2f
=> f = 70/2
=> f = 35 Hz
5 uždavinys. Apskaičiuokite bangos, sklindančios 135 m/s greičiu ir kurios bangos ilgis yra 10 m, dažnį.
Sprendimas:
Mes turime,
V = 135,
k-nn algoritmasλ = 10
Naudodami mūsų turimą formulę,
V = λ f
=> 135 = 10f
=> f = 135/10
=> f = 13,5 Hz
6 uždavinys. Apskaičiuokite laiką, per kurį banga nukeliauja 0,2 m atstumą 350 m/s greičiu.
Sprendimas:
Mes turime,
V = 350,
λ = 0,2
Naudodami mūsų turimą formulę,
V = λ f
=> 350 = 0,2 f
=> f = 350/0,2
=> f = 1750 Hz
Raskite trukmę pagal formulę f = 1/t.
t = 1/f
= 1/1750
= 0,00057 s
medžio perėjimas
7 uždavinys. Apskaičiuokite bangos, kuri per 8 s nuskriejo 2,5 m atstumą, greitį.
Sprendimas:
Mes turime,
λ = 2,5,
t = 8,
Raskite dažnį naudodami formulę,
f = 1/t
= 1/8
= 0,125 Hz
Naudodami mūsų turimą formulę,
V = λ f
V = (2,5) (0,125)
V = 0,3125 m/s