Unda este definită ca o perturbare a unui material care transportă energie fără a provoca mișcarea netă a particulelor. Ei călătoresc într-o mișcare periodică, repetată, transferând energie de la sursă la destinație. Undele sunt împărțite în două tipuri: unde transversale și unde longitudinale. Undele transversale sunt undele de lumină și de apă, în timp ce undele longitudinale sunt undele de sunet și de compresie.
Care este frecvența?
Numărul de oscilații ale unei unde pe unitatea de timp este definit ca frecvență (Hz). Este reciproca timpului și este reprezentată de semnul f. Unitatea sa de măsură este hertzi. Formula sa dimensională este [M0L0T-1].
Ce este lungimea de undă?
Distanța dintre cele mai apropiate două puncte în fază unul cu celălalt este specificată ca lungime de undă. Este reprezentat de simbolul (lambda). Este produsul dintre distanța parcursă a unui val pe unitatea de timp și timpul total parcurs. Unitatea sa de măsură este metrii. Formula sa dimensională este scrisă ca [M0L1T0].
Relația dintre frecvență și lungime de undă
Frecvența și lungimea de undă sunt indirect proporționale între ele. Mai mare este lungimea de undă, mai mică este frecvența și invers. Viteza cu care se deplasează o undă este egală cu produsul dintre frecvența și lungimea de undă, ceea ce justifică legătura dintre acești doi parametri.
V = λ f
Unde,
V este viteza undei,
f este frecvența undei,
λ este lungimea de undă.
Derivare
Relația dintre frecvență și lungimea de undă poate fi derivată folosind formulele pentru aceste două mărimi.
clasa șir de caractere javaȘtim că frecvența este timpul necesar pentru a finaliza o oscilație în afara timpului t. Deci avem,
f = 1/t …….. (1)
De asemenea, se știe că viteza unei unde este raportul dintre distanța parcursă de undă și timpul total luat de aceasta.
V = λ/t
V = λ (1/t)
Folosind (1) obținem,
V = λ f
Aceasta derivă relația dintre frecvența și lungimea de undă a unei unde.
Exemple de probleme
Problema 1. Calculați frecvența undei dacă o undă completează un ciclu în 0,02 s.
Soluţie:
Avem,
Timp (t) = 0,02 s
Folosind formula pe care o avem,
f = 1/t
f = 1/0,02
f = 50 Hz
Problema 2. Calculați lungimea de undă a unei unde care se deplasează cu viteza de 250 m/s și are o frecvență de 600 Hz.
string la int în java
Soluţie:
Avem,
V = 250,
f = 600
Folosind formula pe care o avem,
V = λ f
=> 250 = λ (600)
=> λ = 250/600
=> λ = 5/12
=> λ = 0,416 m
cum se convertesc din int în șir în java
Problema 3. Calculați lungimea de undă a unei unde care se deplasează cu viteza de 32 m/s și are o frecvență de 800 Hz.
Soluţie:
Avem,
V = 32,
f = 800
Folosind formula pe care o avem,
V = λ f
=> 32 = λ (800)
=> λ = 32/800
=> λ = 1/25
=> λ = 0,04 m
Problema 4. Calculați frecvența unei unde care se deplasează cu viteza de 70 m/s și are o lungime de undă de 2 m.
Soluţie:
Avem,
V = 70,
λ = 2
Folosind formula pe care o avem,
V = λ f
=> 70 = 2f
=> f = 70/2
=> f = 35 Hz
Problema 5. Calculați frecvența unei unde care se deplasează cu viteza de 135 m/s și are o lungime de undă de 10 m.
Soluţie:
Avem,
V = 135,
inversarea șirului în javaλ = 10
Folosind formula pe care o avem,
V = λ f
=> 135 = 10f
=> f = 135/10
=> f = 13,5 Hz
Problema 6. Calculați timpul necesar unei undă pentru a parcurge o distanță de 0,2 m cu viteza de 350 m/s.
Soluţie:
Avem,
V = 350,
λ = 0,2
Folosind formula pe care o avem,
V = λ f
=> 350 = 0,2 f
=> f = 350/0,2
=> f = 1750 Hz
Aflați timpul necesar utilizând formula f = 1/t.
t = 1/f
= 1/1750
= 0,00057 s
python salvează json în fișier
Problema 7. Calculați viteza unei unde care a parcurs o distanță de 2,5 m în 8 s.
Soluţie:
Avem,
λ = 2,5,
t = 8,
Găsiți frecvența folosind formula,
f = 1/t
= 1/8
= 0,125 Hz
Folosind formula pe care o avem,
V = λ f
V = (2,5) (0,125)
V = 0,3125 m/s