Sprawdź się
Uzupełnij zdania:
Dwie fale wzajemnie się wzmacniają, jeśli w jakimś punkcie maksima jednej z nich nakładają się z maksimami / minimami / maksimami albo minimami drugiej fali. Do wygaszenia fal harmonicznych dochodzących z dwóch jednakowych źródeł dochodzi wówczas, gdy odległości obserwatora od obu źródeł różnią się o parzystą / nieparzystą / parzystą albo nieparzystą wielokrotność połowy długości fali.
Spotykające się w jednym punkcie dwa strumienie wody wzmacniają swoją intensywność, zaś dwa strumienie dźwięku spotykające się w jednym punkcie mogą się wzajemnie wzmacniać lub wygaszać. Wynika to z tego, że:
- Strumień wody ma naturę falową, zaś dźwięk nie ma natury falowej
- Dźwięk ma naturę falową, zaś strumień wody nie ma natury falowej
- Interferencja zachodzi dla fal dźwiękowych, zaś nie zachodzi dla fal na wodzie
Dwa głośniki stojące jeden za drugim wytwarzają jednakowe fale dźwiękowe o długości fali 34 cm. Wskaż, w których z wymienionych niżej odległości między głośnikami, stojący przed nimi słuchacz słyszałby ich dźwięk jako wygaszony:
- 17 cm
- 35 cm
- 51 cm
Dwie pałki wodne wystające z płytkiego akwenu poruszane wiatrem drgają w zgodnej fazie z częstotliwością 4 Hz. W pewnej odległości od tych pałek spoczywa na powierzchni wody pająk topik, który znajduje się w takim miejscu, że jedna pałka zasłania mu widok drugiej. Wokół pałek rozchodzą się z prędkością 1,6 m/s wytworzone przez nie na powierzchni wody fale, które interferują ze sobą w taki sposób, że w punkcie, gdzie znajduje się pająk, woda jest spokojna (fale się wygaszają). Która z wymienionych niżej odległości między pałkami byłaby zgodna z wyżej opisanymi warunkami?
- 10 cm
- 20 cm
- 30 cm
Wykresy poniżej przedstawiają trzy fale w pewnej chwili czasu. Jedna z narysowanych fal przedstawia superpozycję (sumę) dwóch pozostałych. Przyjrzyj się wykresom i zaznacz prawidłowe stwierdzenie:
- fala zielona powstała jako superpozycja fali niebieskiej i czerwonej
- fala niebieska powstała jako superpozycja fali zielonej i czerwonej
- fala czerwona powstała jako superpozycja fali niebieskiej i zielonej
Skorzystaj z dostępnych Ci źródeł i wyjaśnij, czym jest superpozycja fal? Kiedy zachodzi, a kiedy nie?
Długość fali dźwiękowej o częstotliwości 1000 Hz wynosi 34 cm. Kiedy dwa głośniki emitujące jednakowe fale o tej częstotliwości ustawiono jeden za drugim w odległości 51 cm, słuchacz stojący w odległości paru metrów od głośników na jednej linii z nimi zauważył wyraźnie ściszenie dźwięku. Następnie, nie zmieniając położenia głośników, zaczęto w sposób ciągły podwyższać wysokość dźwięku (i tym samym skracać długość fali dźwiękowej). Słuchacz zauważył, że początkowo dźwięk stał się głośniejszy, ale w pewnej chwili znowu się wyciszył. Jaką długość miała fala dźwiękowa w chwili, gdy nastąpiło jej powtórne wygaszenie?
- 28,3 cm
- 20,4 cm
- 10,2 cm
Na rysunku zostały przedstawione wykresy wytwarzanych przez dwa jednakowe źródła jednakowych fal dźwiękowych rozchodzących się w tym samym kierunku. Oba źródła i słuchacz znajdują się na jednej linii, przy czym jedno źródło jest dalej od słuchacza, a drugie bliżej niego. Wykresy przedstawiają wychylenia ze stanu równowagi ciśnienia powietrza uchwycone w pewnej chwili czasu w dużej odległości od obu źródeł. Odpowiedz na pytania:
a) Czy dźwięk powstały z nałożenia na siebie fal będzie głośniejszy niż dźwięk odpowiadający tylko jednej fali? {#tak} / {nie} / {nie da się określić} b) Czy jest możliwe, że odległość między źródłami wynosiła 1,2 dm? {#tak} / {nie} / {nie da się określić} c) Jaka byłaby amplituda fali, gdyby tak zmienić odległość między źródłami tych fal, aby uzyskać maksymalne możliwe ich wzmocnienie? {2} / {3} / {#4} mPa
b) fale C) i D) będą wzmacniać się / będą wygaszać się / nie będą interferować
c) fale A) i C) będą wzmacniać się / będą wygaszać się / nie da się określić
Na podstawie wykresów fal na wodzie rozchodzących się wzdłuż jednego kierunku przedstawionych poniżej, określ która para będzie interferować wzmacniając się, która będzie interferować wygaszając się, a dla której nie da się zaobserwować ani trwałego wzmocnienia, ani trwałego wygaszenia:
a) fale A) i B) {#będą wzmacniać się} / {będą wygaszać się} / {nie da się określić}
b) fale C) i D) {będą wzmacniać się} / {będą wygaszać się} / {#nie będą interferować}
c) fale A) i C) {będą wzmacniać się} / {#będą wygaszać się} / {nie da się określić}
Dotychczas traktowaliśmy rozchodzące się fale dźwiękowe tak, jak gdyby niezależnie od odległości od głośnika miały zawsze tę samą amplitudę. W rzeczywistości jednak amplituda fali z odległością zmniejsza się. Zastanów się, jaki ten fakt będzie miał wpływ na interferencję jednakowych fal dźwiękowych rozchodzących się z dwóch głośników, które stoją jeden za drugim, w dostatecznie dużej odległości, aby amplituda znacząco spadła na drodze miedzy tylnym a przednim głośnikiem, tak jak na schemacie przedstawionym na powyższym rysunku. Zaznacz, które zdania z poniższych w takiej sytuacji są prawdziwe:
- nie dałoby się zaobserwować całkowitego wygaszenia fali, nawet gdyby był spełniony warunek opisany we wzorze (2)
- im obserwator znajdowałby się dalej od głośników, tym większa byłaby amplituda wzmocnionych fal
- warunek opisany we wzorze (1) na nakładanie się maksimów fal przestałby obowiązywać
Dotychczas traktowaliśmy rozchodzące się fale dźwiękowe tak, jak gdyby niezależnie od odległości od głośnika miały zawsze tę samą amplitudę. W rzeczywistości jednak amplituda fali z odległością zmniejsza się. Zastanów się, jaki ten fakt będzie miał wpływ na interferencję jednakowych fal dźwiękowych rozchodzących się z dwóch głośników, które stoją jeden za drugim, w dostatecznie dużej odległości, aby amplituda znacząco spadła na drodze miedzy tylnym a przednim głośnikiem, tak jak na schemacie przedstawionym na powyższym rysunku. Zaznacz, które zdania z poniższych w takiej sytuacji są prawdziwe:
- nie dałoby się zaobserwować całkowitego wygaszenia fali, nawet gdyby był spełniony warunek opisany we wzorze (2)
- im obserwator znajdowałby się dalej od głośników, tym większa byłaby amplituda wzmocnionych fal
- warunek opisany we wzorze (1) na nakładanie się maksimów fal przestałby obowiązywać
Poniższy rysunek przedstawia rozchodzące się wzdłuż jednego kierunku jednakowe fale wytworzone przez dwa źródła odległe o . Obie fale mają amplitudę i długość fali . W pewnej chwili fala rozchodząca się z pierwszego źródła opisana jest funkcją , a fala rozchodząca się z drugiego źródła . Wskaż, jaka będzie amplituda fali powstałej z nałożenia tych dwóch fal.
Wskazówka: Zapisz, jaką postać będzie miała suma tych fal , wyciągnij amplitudę przed nawias i skorzystaj z tożsamości trygonometrycznej:
Co przedstawia fotografia?
Co przedstawia fotografia?
