Робочий аркуш «Хвилі, звук і оптика» з відповідями

Безкоштовний робочий аркуш для друку «Хвилі, звук і оптика»: 6 задач від легких до рівня іспиту, з ключем відповідей. Роздрукуйте його або збережіть як PDF.

Для викладачів: можна безкоштовно друкувати, копіювати й використовувати на заняттях. Кожен новий аркуш має нові значення і власні відповіді. Будемо вдячні за посилання на ExamProblems на сторінці вашого курсу.

Ім’я: ____________________   Дата: ____________

1.Легка
L = 0,6 m

Струна довжиною 0,6 м і масою 2 г проводить поперечні хвилі зі швидкістю 173,2 м/с. Знайдіть силу натягу T струни.

L = 0,6 mm = 2 gv = 173,2 m/s
T = N
2.Легка
PI = 2 × 10⁻⁸ W/m²

Інтенсивність звуку (джерело: тиха бібліотека) дорівнює 2 × 10⁻⁸ Вт/м². Знайдіть рівень інтенсивності звуку β у децибелах.

I = 2 × 10⁻⁸ W/m²I0 = 10⁻¹² W/m²
β = dB
3.Середня
L = ?n = 1

Труба, відкрита з обох кінців: основна частота (перша гармоніка) має становити 229 Гц. Швидкість звуку — 343 м/с. Знайдіть довжину L труби.

v = 343 m/sn = 1f1 = 229 Hz
L = m
4.Середня
S34 m/sOf = 300 Hz

Джерело частотою 300 Гц рухається зі швидкістю 34 м/с до нерухомого спостерігача. Швидкість звуку — 343 м/с. Знайдіть частоту f′, яку чує спостерігач.

f = 300 Hzv = 343 m/svs = 34 m/s
f′ = Hz
5.Складна
θa​ = ?n1​ = 1,55n2​ = 1,45n0​ = 1,00

Оптичне волокно має осердя з n₁ = 1,55 і оболонку з n₂ = 1,45. Знайдіть найбільший кут θa до осі волокна, під яким світло з повітря може увійти в торець волокна й усе одно направлятися повним внутрішнім відбиттям.

n1 = 1,55n2 = 1,45n0 = 1,00
θa = °
6.Складна
θa​ = ?n1​ = 1,55n2​ = 1,5n0​ = 1,00

Оптичне волокно має осердя з n₁ = 1,55 і оболонку з n₂ = 1,5. Знайдіть найбільший кут θa до осі волокна, під яким світло з повітря може увійти в торець волокна й усе одно направлятися повним внутрішнім відбиттям.

n1 = 1,55n2 = 1,5n0 = 1,00
θa = °

Ключ відповідей

  1. 1. T = 99,99 N
  2. 2. β = 43,01 dB
  3. 3. L = 0,7489 m
  4. 4. f′ = 333 Hz
  5. 5. θa = 33,21 °
  6. 6. θa = 22,99 °

Повні покрокові розв’язки: тренуйте цю тему на examproblems.com.