Присоединиться

Физика·Колебания и волны·9–11 класс

Скорость волны на воде по расстоянию между гребнями

Условие

Буй качается на морских волнах: соседние гребни проходят мимо него каждые 5 с, а расстояние между двумя соседними гребнями равно 40 м. Найдите частоту колебаний буя, скорость распространения волны и число полных колебаний, которое буй совершит за 1 минуту.

Ответ

ν = 0,2 Гц, v = 8 м/с, N = 12 колебаний за минуту

Решение по шагам

  1. Шаг 1. Разбираемся, какая величина где спрятана

    Время между приходом двух соседних гребней в одну и ту же точку — это период колебаний: T=5T = 5 с. Именно за это время буй успевает подняться на гребень, опуститься во впадину и вернуться наверх.

    Расстояние между соседними гребнями — это длина волны: λ=40\lambda = 40 м. Длина волны — путь, который волна проходит ровно за один период.

    Частота колебаний буя равна частоте самой волны: буй никуда не плывёт, он просто повторяет движение воды под собой.

  2. Шаг 2. Формулы, связывающие период, длину волны и скорость

    Частота: ν=1T\nu = \frac{1}{T}.

    За один период волна смещается ровно на одну длину волны, значит v=λT=λνv = \frac{\lambda}{T} = \lambda\nu.

    Число колебаний за время tt: N=νt=tTN = \nu t = \frac{t}{T}.

    Контроль размерности: метры делим на секунды — получаются м/с. Если умножить λ\lambda на TT, единицы дадут м·с, и ошибка видна сразу, без всякого счёта.

Осталось ещё 3 шага — откроются после входа:

  • Шаг 3. Частота и скорость волны
  • Шаг 4. Сколько раз буй качнётся за минуту
  • Шаг 5. Что именно движется со скоростью 8 м/с
Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Частые ошибки

  • Путают длину волны с амплитудой: 40 м — это расстояние между гребнями по горизонтали, а не высота волны.

  • Умножают вместо деления: v = λ·T = 200 м/с. Проверяйте размерность — метры нужно делить на секунды.

  • Считают, что вода перемещается вместе с волной со скоростью 8 м/с; на самом деле переносится только энергия.

  • Берут расстояние между гребнем и ближайшей впадиной за длину волны — это половина λ, то есть 20 м.

  • Ищут число колебаний как N = T·t вместо N = t/T.

Другие задачи по теме «Колебания и волны»