drgania-full

1. Po upływie jakiego czasu ciało drgające ruchem harmonicznym o okresie T =
8 s przebędzie drogę równą:
a) całej amplitudzie
b) czterem amplitudom?
2. Ciało wykonujące drgania harmoniczne o amplitudzie 5cm osiąga
maksymalną prędkość 20cm/s. Jaką wartość ma jego maksymalne
przyspieszenie?
3. Ciało wykonuje drgania harmoniczne o okresie drgań T = 4 s. Obliczona
prędkość tego ciała w chwili przechodzenia przez położenie równowagi
wyniosła v = 0,5 m/s. Jaka będzie prędkość tego ciała po upływie 4 sekund
licząc od chwili przejścia przez położenie równowagi?
4. Ciało wykonuje drgania harmoniczne o okresie T = 3 s i amplitudzie A =0,2 m.
Znajdź wychylenie i prędkość ciała w chwili t = 0,25 s po przejściu przez
położenie równowagi.
5. Ciało wykonuje drgania harmoniczne o okresie T = 4 s i amplitudzie A = 20
cm. Oblicz wychylenie ciała z położenia równowagi po czasie t = 1, 2, 3 i 4 s.
6. Ciało wykonuje drgania harmoniczne o amplitudzie A =30 cm. Częstotliwość
drgań ciała wynosi f= 0,5 Hz. Oblicz maksymalną prędkość tego ciała.
7. Ciało wykonuje drgania harmoniczne o okresie T=3s i amplitudzie A=10cm. W
chwili początkowej znajduje się w położeniu równowagi. Jaka będzie odległość
ciała od położenia równowagi po upływie 1/4 sekundy?
8. Ciało wykonujące drgania harmoniczne o amplitudzie 5cm osiąga
maksymalną prędkość 20cm/s. Jaką wartość ma maksymalne
przyspieszenie?
9. Maksymalna wartość energii kinetycznej ciała wykonującego drgania
harmoniczne o amplitudzie A wynosi EKmax. Ile razy mniejsza będzie energia
kinetyczna tego ciała w punkcie położonym w odległości x=A/2 od położenia
równowagi?
10. Jeżeli A jest amplitudą ruchu harmonicznego, to przy jakim wychyleniu energia
potencjalna jest równa energii kinetycznej?
1.
Fale ultradźwiękowe nie mogą:
A) ulegać odbiciu C) ulegać pochłanianiu B) rozchodzić się w wodzie
D) rozchodzić się w próżni
2.
Prędkość dźwięku w powietrzu jest równa 340 m/s . Długość fali dźwiękowej emitowanej przez kamerton o częstości drgań
własnych 340Hz wynosi:
A) 0,1 m
B) l m
C) 0.34 m
D) 340 m
3.
Echo, wywołane wystrzałem karabinowym, doszło do strzelca po upływie 4 s po wystrzale. Odległość, w jakiej znajduje się
przeszkoda, jeżeli prędkość dźwięku w powietrzu jest równa 340 m/s, wynosi:
A) 1340 m
B) 680 m
C) 340 m
D)170 m
4.
Fala dźwiękowa o zadanej częstości ma w wodzie długość:
A) większą niż w powietrzu
B) taką samą jak w powietrzu
C) mniejszą niż w powietrzu
D) zależną od kąta padania na powierzchnię wody
5.
Na poboczu drogi stoi karetka pogotowia ratunkowego z włączonym sygnałem o stałej wysokości dźwięku. Częstotliwość
sygnału odbieranego przez kierowcę samochodu zbliżającego się ze stałą prędkością do karetki:
A) wzrasta odwrotnie proporcjonalnie do odległości samochodu od karetki
B) wzrasta odwrotnie proporcjonalnie do kwadratu odległości samochodu od karetki
C) jest stała i mniejsza od częstotliwości odbieranej przez pasażerów karetki
D) jest stała i większa od częstotliwości odbieranej przez pasażerów karetki
6.
Częstotliwość jaką usłyszy obserwator zbliżając się z prędkością V0 = 10 m/s do źródła wydającego dźwięk o częstotliwości
f0=1000 Hz wynosi: Prędkość dźwięku w powietrzu V=330 m/s.
A) l000 Hz
B)970 Hz
C)1030 Hz
D) 330 Hz
7.
Prędkość fal dźwiękowych jest:
A) największa w próżni
C) większa w wodzie niż w powietrzu
B) większa w powietrzu niż w wodzie
D) jednakowa we wszystkich ośrodkach
8.
Odległość między kolejnymi grzbietami fal rozchodzących się na powierzchni jeziora wynosi l = 6 m. Położona na wodzie
piłka wykonuje drgania o okresie T = 4 s. Prędkość rozchodzenia się fali na wodzie wynosi:
A) 0,375 m/s
B) 0,66 m/s
C) 1,5 m/s
D) 3 m/s
9.
Na poboczu drogi stoi karetka pogotowia ratunkowego z włączonym sygnałem o stałej wysokości dźwięku. Częstotliwość
sygnału odbieranego przez kierowcę samochodu zbliżającego się ze stałą prędkością do karetki:
A) wzrasta odwrotnie proporcjonalnie do odległości samochodu od karetki
B) wzrasta odwrotnie proporcjonalnie do kwadratu odległości samochodu od karetki
C) jest stała i mniejsza od częstotliwości odbieranej przez pasażerów karetki
D) jest stała i większa od częstotliwości odbieranej przez pasażerów karetki
10.
Ciało wykonuje drgania harmoniczne o okresie T = 3 s i amplitudzie A = 10 cm. W chwili początkowej znajduje się w położeniu
równowagi. Po upływie 1/4 sekundy odległość ciała od położenia równowagi wyniesie:
A) 2 cm
B) 5 cm
C) 7 cm
D) 10 cm
11.
Rysunek przedstawia chwilowe położenie punktów węża gumowego drgającego w płaszczyźnie rysunku:
Fazy przeciwne posiadają punkty:
A)I, III i V
B) II i IV
C) I i III
D) poprawne są odp. B i C
12.
Ciało wykonuje drgania harmoniczne. W punkcie największego wychylenia z położenia równowagi:
A) prędkość ciała i jego przyspieszenie są maksymalne
B) prędkość ciała i jego przyspieszenie są równe zeru
C) prędkość ciała jest maksymalna, a przyspieszenie równe zeru
D) prędkość ciała jest równa zeru, a przyspieszenie maksymalne
13.
Zmniejszenie długości wahadła matematycznego o połowę spowoduje:
A) dwukrotny wzrost okresu drgań
C) wzrost okresu
razy
B) dwukrotne zmniejszenie częstotliwości drgań D) wzrost
razy częstotliwości drgań
14.
Nieruchome źródło dźwięku drga z częstotliwością f. Obserwator poruszający się z prędkością równą połowie prędkości
dźwięku w powietrzu zarejestruje dźwięk o częstotliwości:
A) f
B)2f
C)0,5f
D)0.25f
15.
Nieruchomy obserwator odbiera dźwięk z jednostajnie zbliżającego się źródła jako dźwięk o częstotliwości:
A) większej
B) identycznej
C) mniejszej
D) zależnej od odległości
16.
Punkt materialny wykonuje drgania harmoniczne o amplitudzie A i okresie T. Jeżeli zwiększymy dwukrotnie okres drgań, a
amplituda nie zmienia się, to jego maksymalna energia kinetyczna:
A) nie ulegnie zmianie C) wzrośnie dwukrotnie
B) zmaleje dwukrotnie D) zmaleje czterokrotnie
17.
Ciało wykonuje drgania harmoniczne o okresie T = 4 s i amplitudzie A = 0,2 m. Wartość przyspieszenia a i prędkości v ciała w
położeniu maksymalnego wychylenia w przybliżeniu są równe:
A) a = 0, v = 0,5 m/s
C) a = 0, v = 0,3 m/s
B) a = 0,3 m/s2, v = 0
D) a = 0,5 m/s2, v = 0
18.
Fala głosowa przechodzi z powietrza (V, = 330 m/s) do wody (V, = 1450 m/s). Stosunek długości fali w wodzie do długości fali
w powietrzu wynosi około:
A) l
B) 0.22
C) 4.4
D)0.5
Zadania - Ruch falowy, akustyka
1.
Odległość pomiędzy grzbietami fal na wodzie wynosi 10 m. Z jaką szybkością rozchodzi się fala, jeżeli grzbiety
rozbijają się o brzeg 12 razy w ciągu minuty? Odp. 2 m/s
2.
W stronę zatopionego okrętu echosonda wysłała sygnał, który powrócił do niej po czasie 0.5 s. W jakiej
odległości znajduje się okręt, jeżeli wiemy, iż szybkość rozchodzenia się dźwięku w wodzie wynosi 1450 m/s.
Odp. h = 362.5 m
3.
Fala głosowa przechodzi z powietrza do wody. Jaki jest stosunek długości fali w wodzie do długości fal w
powietrzu (szybkość rozchodzenia się dźwięku w powietrzu wynosi v1 = 330 m/s, zaś w wodzie V2 = 1450 m/s)?
4.
Długość fali akustycznej w powietrzu wynosi

= 1m. Oblicz długość tej fali w wodzie, mając na uwadze, że
szybkość rozchodzenia się dźwięku w powietrzu wynosi V1 = 330 m/s, zaś w wodzie V2 = 1450 m/s.
5.
Oblicz długość fali emitowanej przez sonde ultradźwiękową w powietrzu, jeżeli częstotliwość wytworzonych przez
nią fal wynosi 5*10 Hz.
6.
Jaką minimalną moc może zarejestrować ludzkie ucho, jeżeli powierzchnia czynna ucha wynosi S = 5 cm2, a
natężenie progu słyszalności dla 1000 Hz wynosi Io = 10-12 W/m2? Odp. 5*10-6W.
7.
Jaki poziom natężenia odpowiada dźwiękowi o natężeniu równemu I = 10-7 W/m2?
8.
Poziom natężenia pewnego dźwięku wynosi 40 dB. Jaki będzie poziom natężenia tego dźwięku, jeżeli jego
natężenie wzrośnie 1000 razy?
9.
Ile razy natężenie dźwięku o poziomie natężenia 90 dB jest większe od natężenia dźwięku o poziomie natężenia
40 dB?
10. Oblicz, jaką częstotliwość usłyszymy, jeżeli będzie się do nas zbliżało źródło z prędkością 10 m/s, wydające przy
tym dźwięk o częstotliwości 1000 Hz. Prędkość rozchodzenia się dźwięku w powietrzu wynosi 340 m/s.
ZADANIA
W zadaniach poniższych prędkość dźwięku w powietrzu przyjąć v = 336 m/s.
Zadanie 1
Do przepaści o głębokości 1 km wrzucono kamień . Po jakim czasie usłyszano dźwięk?
Odpowiedź: Po około 17,1 s
Zadanie 2
Wrzucono do przepaści kamień i usłyszano plusk po 5-ciu sekundach od chwili wyrzucenia.
Jak głęboka była ta przepaść?
Odpowiedź: 109,1 m
Zadanie 3
Jaka powinna być długość pudła rezonansowego dla kamertonu wydającego dźwięk o
częstotliwości f = 435 Hz?
Odpowiedź: około 19 cm
Zadanie 4
Do rury wypełnionej wodą zbliżono kamerton. Wzmocnienie dźwięku słyszano po raz
pierwszy, gdy wysokość słupa powietrza w rurze wynosiła h1= 25 cm. Jaka jest częstotliwość
wydawanego dźwięku? Przy jakiej kolejnej wysokości słupa powietrza znów usłyszymy
wzmocnienie dźwięku?
Odpowiedź: f = 336 Hz ; h2= 75 cm
Zadanie 5
Prędkość dźwięku w strunie gitary wynosi około 3000m/s. Jak i o ile herców zmieni się
częstotliwość podstawowego dźwięku wydawanego przez strunę gitary, jeśli początkowa
długość lo= 50 cm, palec przesunięto o 5 cm: a. zwiększając jej długość b. zmniejszając jej
długość
Odpowiedź: a. zmniejszy się o ok. 273 Hz. B. zwiększy się o ok. 333 Hz
Zadanie 6
Do obserwatora zbliża się samochód z prędkością 108km/h i wydaje dźwięk o częstotliwości
f = 600 Hz. Oblicz skok częstotliwości jaki wystąpi w momencie minięcia obserwatora.
Odpowiedź: Δf = -108 Hz
Zadanie 7
Poziom natężenia dźwięku o częstotliwości 1000 Hz wzrósł z 80 do 110 dB. Jak zmieniło się
natężenie dźwięku?
Odpowiedź: Wzrosło 1000 razy.