Gelombang dan Optik: soalan latihan dan soalan peperiksaan

Ayunan dan gelombang: laju gelombang, bunyi dan desibel, kesan Doppler, gelombang pegun pada tali dan dalam paip, pembiasan dan pantulan dalam penuh, kanta dan cermin, interferens dan pembelauan. Kebanyakan soalan peperiksaan memerlukan satu hubungan utama yang digunakan dengan teliti bersama unit dan tanda yang betul.

Berlatih kursus ini secara percumaBerlatih kursus iniAmbil peperiksaan percubaan5 soalan percuma setiap hari. Tiada kad diperlukan.

Pek ulang kaji kilat (PDF)Lembaran formula, langkah kaedah dan soalan latihan dengan penyelesaian penuh, sedia untuk dicetak.

Topik dalam kursus ini

  1. Spring & banduljisim pada spring · bandul · laju, pecutan dan tenagapengiraan
  2. Gelombang, bunyi & optiklaju gelombang, aras bunyi dan pembiasan · gelombang pegun, kanta dan Doppler · interferens, parut, cermin dan gentianpengiraan

Tip peperiksaan untuk Gelombang dan Optik

  • Ukur setiap sudut dari normal, jangan sekali-kali dari permukaan.
  • Tulis sistem tanda di sebelah setiap masalah kanta atau cermin: f < 0 untuk kanta mencapah dan cermin cembung, dᵢ < 0 untuk imej maya.
  • Tukar nm, mm dan cm kepada meter sebelum menggunakan rumus interferens.

Contoh penyelesaian

Spring & bandulMudah
3.2 kgk = 210 N/m

Jisim 3.2 kg pada spring berkekakuan 210 N/m berayun pada permukaan tanpa geseran. Cari tempoh T.

m = 3.2 kgk = 210 N/m

Cari nilai T (s)

Tunjukkan petunjuk
  1. Tempoh sistem jisim–spring tidak bergantung pada amplitud.
  2. T = 2π·√(m/k).
  3. √(m/k) = 0.1234 s.
Tunjukkan jawapan dan penyelesaian langkah demi langkah

Gerakan harmonik ringkas: jisim m pada spring berkekakuan k berayun dengan frekuensi sudut ω = √(k/m) dan tempoh T = 2π/ω = 2π·√(m/k). Bandul ringkas sepanjang L mempunyai T = 2π·√(L/g). Dengan amplitud A, laju terbesar ialah A·ω, pecutan terbesar A·ω² dan tenaga ½·k·A².

Tempoh

T = 2π·√(3.2/210) = 0.7756 s

Jawapan

T = 0.7756 s
Gelombang, bunyi & optikSederhana
L = ?n = 3

Paip terbuka pada kedua-dua hujung mesti mempunyai harmonik nombor 3 pada 686 Hz. Laju bunyi ialah 343 m/s. Cari panjang L paip itu.

v = 343 m/sn = 3f3 = 686 Hz

Cari nilai L (m)

Tunjukkan petunjuk
  1. f = n·v/(2L).
  2. Selesaikan untuk L.
  3. λ = v/f = 0.5 m.
Tunjukkan jawapan dan penyelesaian langkah demi langkah

Gelombang pegun dan kesan Doppler: tali yang tetap pada kedua-dua hujung, atau paip yang terbuka pada kedua-dua hujung, memuatkan separuh panjang gelombang yang bulat: L = nλ/2, fn = n·v/(2L), n = 1, 2, 3, … Paip tertutup pada satu hujung mempunyai nod pada hujung tertutup dan antinod pada hujung terbuka: L = nλ/4 dengan n ganjil sahaja, fn = n·v/(4L). Apabila sumber atau pemerhati bergerak sepanjang garis antara keduanya, f′ = f·(v ± vo)/(v ∓ vs): gunakan tanda atas untuk gerakan saling menghampiri. Dua gelombang berfrekuensi hampir sama menghasilkan dentuman pada |f₁ − f₂|.

Panjang gelombang

λ = v/f = 343/686 = 0.5 m

Panjang

L = nλ/2 = 3·0.5/2 = 0.75 m

Jawapan

L = 0.75 m

Cara latihan berfungsi

  • “Berlatih kursus ini” mencampurkan soalan daripada semua topiknya, seperti peperiksaan sebenar.
  • Setiap soalan mempunyai nilai baharu, jadi anda mempelajari kaedah dan bukannya jawapan.
  • Buntu? Buka petunjuk kecil dahulu, dan penerangan penuh hanya apabila anda memerlukannya.
  • Peperiksaan percubaan adalah bermasa dan tanpa petunjuk, dan anda mendapat skor serta semakan penuh pada akhirnya.

Kalkulator untuk kursus ini

Kalkulator tempoh bandul dan springKalkulator pemalar spring (hukum Hooke)

Kursus berkaitan

Fizik 1: MekanikSoalan latihan AP Physics 1DinamikFizik untuk JuruteraFizik 2: Elektrik dan Magnetisme
Berlatih kursus ini secara percumaBerlatih kursus iniAmbil peperiksaan percubaan5 soalan percuma setiap hari. Tiada kad diperlukan.