Τεστ στα Κύματα Β (Επίπεδο δυσκολίας: Εύκολο)

Κατά μήκος οριζόντιας ελαστικής χορδής που τα άκρα της είναι ακλόνητα στερεωμένα έχει δημιουργηθεί στάσιμο αρμονικό κύμα. Η ταχύτητα διάδοσης των τρεχόντων κυμάτων που η συμβολή τους δημιουργεί το στάσιμο κύμα είναι \[υ_δ=6\, \frac{ m }{ s}\], ενώ το μήκος της χορδής είναι \[\ell=2\, m\]. Για ποια από τις παρακάτω συχνότητες των τρεχόντων δεν μπορεί να δημιουργηθεί στάσιμο κύμα στη χορδή;

Σε οριζόντια ελαστική χορδή ΟΚ που τα δύο άκρα της είναι κοιλίες έχει δημιουργηθεί στάσιμο κύμα. Το στάσιμο κύμα περιγράφεται απ’ την εξίσωση \[y=2A συν \frac{ 2πx }{ λ } \cdot ημ \frac{ 2πt }{ T }\] και στο παρακάτω σχήμα φαίνεται το στιγμιότυπο του κύματος σε όλη τη χορδή τη στιγμή \[t_1\] που η κοιλία Ο έχει κινητική ενέργεια τετραπλάσια της δυναμικής ενέργειας της α.α.τ. και επιβραδύνεται. Από τη χρονική στιγμή \[t_2\] ως τη χρονική στιγμή \[t_3=t_2+ \frac{9T}{4}\] τα σημεία Ο και Κ:

Σε οριζόντια ελαστική χορδή έχει δημιουργηθεί στάσιμο κύμα με εξίσωση \[y=2A συν \frac{ 2πx }{ λ } \cdot ημ \frac{ 2πt }{ T }\]. Η απόσταση των θέσεων ισορροπίας δύο διαδοχικών κοιλιών του στάσιμου κύματος είναι:

Κατά μήκος γραμμικού ελαστικού μέσου διαδίδονται με αντίθετες κατευθύνσεις δύο εγκάρσια αρμονικά κύματα ίδιου πλάτους \[Α\], μήκους κύματος \[λ\] και περιόδου \[Τ\]. Η εξίσωση του στάσιμου κύματος που προκύπτει απ’ τη συμβολή τους είναι \[y=2Aσυν \frac{2πx}{λ} ημ \frac{ 2πt }{ T } \]. Για τη δημιουργία της εξίσωσης αυτής πήραμε για αρχή Ο του άξονα που ταυτίζεται με τη χορδή:

Σε οριζόντια ελαστική χορδή που εκτείνεται στο θετικό ημιάξονα \[Οx\] έχει δημιουργηθεί στάσιμο κύμα. Η αρχή του άξονα \[Ο\] είναι κοιλία. Αν η συχνότητα ταλάντωσης των σημείων της χορδής είναι \[f\], τότε ένα σημείο Ζ της χορδής αποτελεί τον \[2^ο\] δεσμό μετά την αρχή \[Ο\]. Αν η συχνότητα ταλάντωσης γίνει \[f'\] και η αρχή \[Ο\] συνεχίζει να είναι κοιλία, τότε το σημείο Ζ γίνεται η τέταρτη κοιλία μετά την αρχή \[Ο\] της χορδής. Ο λόγος των συχνοτήτων \[\frac{f'}{f}\] είναι:

Σε οριζόντια ελαστική χορδή έχει δημιουργηθεί στάσιμο αρμονικό κύμα. Η ενέργεια των δύο τρεχόντων κυμάτων που δημιούργησαν το στάσιμο κύμα

Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται το στιγμιότυπο τη χρονική στιγμή \[t_1\] ενός στάσιμου κύματος που δημιουργείται σε μια ελαστική χορδή ΟΖ και περιγράφεται απ’ την εξίσωση \[y=2A συν \frac{ 2πx}{λ} \cdot ημ \frac{ 2πt }{ T }\]. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση.

Να αντιστοιχίσετε τις ακτίνες της στήλης Α με τα μήκη κύματος στο κενό της στήλης Β.

Δύο πανομοιότυπα εγκάρσια αρμονικά κύματα συχνότητας \[f=30\, Hz\] διαδίδονται κατά μήκος οριζόντιας ελαστικής χορδής μήκους \[\ell\] και η συμβολή τους δημιουργεί στάσιμο κύμα. Το ένα άκρο της χορδής είναι ελεύθερο (κοιλία) ενώ το άλλο ακλόνητα στερεωμένο. Στη χορδή δημιουργούνται \[4\] κοιλίες. Η τιμή της συχνότητας \[f'\] των τρεχόντων κυμάτων για να δημιουργηθούν στη χορδή \[8\] κοιλίες χωρίς να αλλάξει η κινητική κατάσταση των άκρων της χορδής είναι:

Σε οριζόντιο ελαστικό μέσο έχει δημιουργηθεί στάσιμο αρμονικό κύμα. Κάποια χρονική στιγμή \[t_1\] ένα σημείο Ζ του μέσου επιταχύνεται. Για τα σημεία του μέσου που ταλαντώνονται τη στιγμή αυτή ισχύει ότι:

Σε οριζόντια ελαστική χορδή που εκτείνεται στη διεύθυνση του άξονα \[x' Ox\] έχει δημιουργηθεί στάσιμο κύμα που περιγράφεται απ’ την εξίσωση \[y=2A συν \frac{ 2πx }{λ } \cdot ημ \frac{ 2πt }{ T }\]. Η απόσταση δύο διαδοχικών κοιλιών που κάθε στιγμή έχουν ίδια μεταξύ τους απομάκρυνση είναι ίση με το διάστημα που διανύει η κοιλία Ο απ’ την \[t=0\] μέχρι να σταματήσει στιγμιαία για πρώτη φορά. Οι θέσεις ισορροπίας δύο σημείων Κ, Λ της χορδής είναι \[x_K = λ\] και \[x_Λ=2,5 \, λ \] αντίστοιχα. Η μέγιστη απόσταση των σημείων Κ, Λ είναι:

Σε γραμμική ελαστική χορδή που η διεύθυνσή της ταυτίζεται στο θετικό ημιάξονα \[Οx\] έχει δημιουργηθεί στάσιμο αρμονικό κύμα που περιγράφεται απ’ την εξίσωση \[y=2A συν \frac{ 2πx }{ λ } \cdot ημ \frac{ 2πt }{ Τ } \]. Οι θέσεις ισορροπίας δύο σημείων Ζ, Η έχουν τετμημένες \[x_Z = \frac{λ }{ 6 }\] και \[x_H = \frac{25λ }{ 12}\]. Η διαφορά φάσης των δύο σημείων είναι:

Σε οριζόντιο ελαστικό μέσο δημιουργείται στάσιμο αρμονικό κύμα. Δύο σημεία που ταλαντώνονται είναι συμφασικά:

Δύο όμοια εγκάρσια αρμονικά κύματα διαδίδονται ταυτόχρονα στην ίδια οριζόντια ελαστική χορδή με αντίρροπες ταχύτητες μέτρου \[υ_δ=8 \, \frac{ m }{ s }\]. Η συμβολή τους δημιουργεί στάσιμο κύμα. Το αριστερό άκρο Ο της χορδής ταλαντώνεται ελεύθερα ενώ το δεξί άκρο Κ είναι στερεωμένο σε τοίχο. Στη χορδή δημιουργούνται \[5\] δεσμοί. Ο χρόνος που απαιτείται μεταξύ δύο διαδοχικών στιγμών που ακινητοποιείται ένα σημείο της χορδής που ταλαντώνεται είναι \[Δt=0,125\, s\]. Η απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών δεσμών της χορδής είναι \[4\] φορές μεγαλύτερη από το πλάτος των τρεχόντων κυμάτων που δημιουργούν το στάσιμο κύμα. Η μέγιστη απόσταση μεταξύ της πρώτης κοιλίας μετά το Ο και του άκρου Κ της χορδής είναι:

Σε οριζόντια ελαστική χορδή που η διεύθυνσή της εκτείνεται στον άξονα \[x' Ox\] έχει δημιουργηθεί στάσιμο κύμα που περιγράφεται απ’ την εξίσωση \[y=2A συν \frac{ 2πx }{λ} \cdot ημωt \]. Δύο σημεία Β,Γ της χορδής βρίσκονται στις θέσεις \[x_B=- \frac{λ}{6}\] και \[x_Γ=1,5λ\] αντίστοιχα. Αν τη χρονική στιγμή \[t_1\] το σημείο Β έχει απομάκρυνση \[y_{B,1}=- \frac{A}{2}\], τότε την ίδια στιγμή το σημείο Γ έχει απομάκρυνση:

Κατά μήκος οριζόντιας ελαστικής χορδής ΟΘ που η διεύθυνσή της ταυτίζεται με τον αρνητικό ημιάξονα \[Ox'\] έχει δημιουργηθεί στάσιμο αρμονικό κύμα. Το μήκος κύματος των κυμάτων που η συμβολή τους δημιουργούν το στάσιμο κύμα είναι \[λ=1\, m\], η περίοδός τους είναι \[Τ\] και το πλάτος τους Α. Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται το στιγμιότυπο του στάσιμου κύματος σ’ όλη την έκταση της χορδής τη στιγμή \[t_1\] που όλα τα σημεία της που εκτελούν ταλάντωση επιταχύνονται.

Σε οριζόντια ελαστική χορδή έχει δημιουργηθεί στάσιμο κύμα που περιγράφεται απ’ την εξίσωση \[y=0,02 συν20πx \cdot ημ2πt\] (S.I.). Η ελάχιστη κατακόρυφη απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών κοιλιών είναι:

Δύο όμοια εγκάρσια αρμονικά κύματα περιόδου \[Τ\] συμβάλλουν κατά μήκος οριζόντιας ελαστικής χορδής και δημιουργούν στάσιμο αρμονικό κύμα. Τα δύο άκρα της χορδής είναι ακλόνητα στερεωμένα σε τοίχο. Σ’ όλη τη χορδή έχουν δημιουργηθεί \[6\] δεσμοί. Το ποσοστό μεταβολής της περιόδου των τρεχόντων κυμάτων που πρέπει να προκαλέσουμε για να δημιουργηθούν στη χορδή \[4\] δεσμοί χωρίς ν’ αλλάξει η κινητική κατάσταση των άκρων της είναι:

Κατά μήκος οριζόντιας ελαστικής χορδής που το ένα άκρο της είναι ελεύθερο (κοιλία) και το άλλο ακλόνητα στερεωμένο δημιουργείται στάσιμο αρμονικό κύμα. Η ταχύτητα των τρεχόντων κυμάτων που δημιούργησαν το στάσιμο κύμα είναι \[υ_δ=10 \frac{ m }{ s }\] ενώ το μήκος της χορδής είναι \[ \ell=2,5 \, m\]. Ποια από τις παρακάτω συχνότητες μπορεί να έχουν τα τρέχοντα κύματα για να δημιουργήσουν το στάσιμο κύμα;

Κατά μήκος οριζόντιας ελαστικής χορδής ΟΖ που εκτείνεται στο θετικό ημιάξονα Οx έχει δημιουργηθεί στάσιμο αρμονικό κύμα. Στο παρακάτω σχήμα (α) φαίνεται το στιγμιότυπο του στάσιμου κύματος σ’ όλο το μήκος της χορδής μια χρονική στιγμή \[t_1\], ενώ στο σχήμα (β) φαίνεται η μεταβολή της ταχύτητας της κοιλίας Ο με το χρόνο.

Σε δύο οριζόντιες ελαστικές χορδές \[(1)\, ,\, (2)\] έχουν δημιουργηθεί στάσιμα κύματα με εξισώσεις \[y_1=0,01 συνπx \cdot ημ2πt\] (S.I.) και \[y_2=0,02 συν2πx \cdot ημ4πt\] (S.I.). Οι ταχύτητες διάδοσης των τρεχόντων κυμάτων που η συμβολή τους δημιουργεί τα στάσιμα κύματα στη χορδή \[(1)\] και \[(2)\] είναι αντίστοιχα \[υ_{δ,1}\, ,\, υ_{δ,2}\] και ισχύει γι’ αυτές:

Η αιτία δημιουργίας ενός ηλεκτρομαγνητικού πεδίου είναι:

Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Οι ακτίνες γ:

Η εξίσωση \[y=0,02\cdot συνπx \cdot ημ10πt \] (S.I.) μπορεί να περιγράφει το φαινόμενο:

Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται το στιγμιότυπο τμήματος ΟΚ ελαστικού μέσου που έχει δημιουργηθεί στάσιμο κύμα που περιγράφεται απ’ την εξίσωση \[y=2A συν \frac{ 2πx }{ λ } \cdot ημ \frac{ 2πt }{ Τ }\] τη χρονική στιγμή \[t_1=0,075\, s\] που το άκρο Ο έχει για δεύτερη φορά μέγιστη δυναμική ενέργεια μετά τη στιγμή \[t=0\]. Το μήκος του τμήματος ΟΚ είναι:

Σε οριζόντιο ελαστικό μέσο έχει δημιουργηθεί στάσιμο κύμα με εξίσωση \[y=2A συν \frac{ 2πx }{ λ } \cdot ημ \frac{ 2πt }{ T }\]. Η Θ.Ι. σημείου Λ του μέσου απέχει απ’ την πλησιέστερη σ’ αυτό κοιλία απόσταση \[\frac{λ }{6 }\]. Το σημείο Λ ταλαντώνεται με πλάτος:

Σε οριζόντια ελαστική χορδή ΟΚ που εκτείνεται κατά τη διεύθυνση του θετικού ημιάξονα \[Οx\] έχει δημιουργηθεί στάσιμο αρμονικό κύμα. Η εξίσωση του ενός εκ των δύο τρεχόντων κυμάτων που δημιούργησαν το στάσιμο κύμα έχει εξίσωση \[y=0,02 ημ2π\left( 5t - \frac{x}{2}\right)\] (S.I.). Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται η μεταβολή της μέγιστης ταχύτητας των σημείων της χορδής με τη θέση τους \[x\] πάνω στη χορδή. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Κατά μήκος οριζόντιας ελαστικής χορδής που η διεύθυνσή της ταυτίζεται με τον θετικό ημιάξονα \[Οx\] έχει δημιουργηθεί στάσιμο αρμονικό κύμα που περιγράφεται απ’ την εξίσωση \[y=2A συν \frac{ 2πx }{λ} ημ \frac{ 2πt }{ T }\]. Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται το στιγμιότυπο της χορδής τη χρονική στιγμή \[t_1\] που όλα τα σημεία της φτάνουν για πρώτη φορά στις απομακρύνσεις που φαίνονται στο σχήμα μετά τη χρονική στιγμή \[t=0\]. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Σε μια οριζόντια ελαστική χορδή από τη συμβολή δύο πανομοιότυπων τρεχόντων εγκάρσιων κυμάτων μήκους κύματος \[λ\] έχει δημιουργηθεί στάσιμο κύμα. Το ένα άκρο της χορδής είναι ελεύθερο ενώ το άλλο είναι ακλόνητα στερεωμένο σε τοίχο. Στη χορδή δημιουργούνται \[4\] δεσμοί. Το μήκος \[\ell\] της χορδής είναι:

Σε οριζόντια ελαστική χορδή έχει δημιουργηθεί στάσιμο αρμονικό κύμα που τα τρέχοντα κύματα που το δημιουργούν έχουν μήκος κύματος \[λ\]. Η απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών δεσμών είναι: