Fale mechaniczne

Nieruchome źródło emituje 600 Hz w spoczywającym powietrzu. Obserwator porusza się prosto w jego stronę z prędkością 34 m/s. Przyjmij prędkość dźwięku 340 m/s. Oblicz odbieraną częstotliwość i porównaj ją z przypadkiem ruchu źródła ku nieruchomemu obserwatorowi z tą samą prędkością.

Dodatkowa próba: Oblicz częstotliwość także wtedy, gdy zarówno źródło, jak i obserwator zbliżają się do siebie z prędkościami po 34 m/s względem powietrza.

Źródło emituje dźwięk o częstotliwości 600 Hz i porusza się prosto w stronę nieruchomego obserwatora z prędkością 34 m/s. Powietrze spoczywa, a prędkość dźwięku wynosi 340 m/s. Oblicz odbieraną częstotliwość oraz długość fali przed źródłem.

Dodatkowa próba: Wyznacz częstotliwość i długość fali za źródłem, gdy oddala się ono od nieruchomego obserwatora z tą samą prędkością.

Izotropowe źródło punktowe daje poziom natężenia 80 dB w odległości 2,0 m. Jaki poziom otrzymamy w odległości 6,0 m przy tej samej mocy źródła? Przyjmij swobodne rozchodzenie w przestrzeni, brak pochłaniania i odbić oraz to samo natężenie odniesienia.

Dodatkowa próba: W jakiej odległości ten model przewiduje poziom 60 dB? Zachowaj podane warunki propagacji.

Każde z dwóch nieskorelowanych źródeł daje w punkcie pomiaru średnie natężenie 10⁻⁶ W/m². Przyjmij, że natężenia w tym punkcie się sumują, a średni człon interferencyjny zanika. Oblicz poziom dla jednego źródła i dla obu razem, względem I_ref = 10⁻¹² W/m².

Dodatkowa próba: Dodaj trzecie nieskorelowane źródło o takim samym wkładzie natężenia. Oblicz nowy poziom i jego przyrost względem dwóch źródeł.

Rura długości 0,85 m jest zamknięta na jednym końcu i otwarta na drugim. Prędkość dźwięku wynosi 340 m/s. Wyznacz najniższą i następną dozwoloną częstotliwość rezonansową. Pomiń poprawkę końcową oraz straty.

Dodatkowa próba: Oblicz dwie najniższe częstotliwości tej samej idealnej rury po otwarciu również drugiego końca. Wyjaśnij, które warunki brzegowe się zmieniają.

Idealna struna zamocowana na obu końcach ma długość 0,75 m. Prędkość fal biegnących wynosi 120 m/s. Oblicz długość fali i częstotliwość trzeciego modu. Podaj liczbę węzłów, wliczając końce.

Dodatkowa próba: Sprawdź również, jak zmienią się częstotliwość i położenia węzłów trzeciego modu po czterokrotnym zwiększeniu napięcia tej samej struny, przy niezmienionych L i μ.

Drganie opisuje y=(3 cm)cos(πt), gdzie t jest w sekundach. Narysuj y(t), v_y(t) i a_y(t) przez jeden okres, zaznaczając t=0; 0,5; 1; 1,5; 2 s. Podaj wartości w chwili 0,5 s.

W dwóch kolejnych zdjęciach, wykonanych w odstępie 0,10 s, ten sam rozpoznany grzbiet przesunął się z x=1,0 m do x=1,8 m. Narysuj strzałkę propagacji i oblicz jej szybkość. Czy oznacza to przesunięcie każdego elementu liny o 0,8 m w prawo?