Tehtävä lukion Physica 3 -kirjasta.
Kireälle pingoitetussa, ohuessa viulun kielessä etenee poikittainen aaltoliike. Aaltoliikkeen nopeus on 450 m/s ja aallonpituus 18 cm. Aaltoliikkeen amplitudi on 2,0 mm. Kuinka kauan kestää, että kielestä valittu kohta, värähtelijä, liikkuu edestakaisin yhteensä kilometrin mittaisen matkan?
Kireälle pingoitetussa, ohuessa viulun kielessä etenee poikittainen aaltoliike. Aaltoliikkeen nopeus on 450 m/s ja aallonpituus 18 cm. Aaltoliikkeen amplitudi on 2,0 mm. Kuinka kauan kestää, että kielestä valittu kohta, värähtelijä, liikkuu edestakaisin yhteensä kilometrin mittaisen matkan?
Vastaukset 1
Vanhimmat
Aaltoliikkeen amplitudi eli poikkeama tasapainoasemasta on 2,0mm=2,0*10^-3m, jolloin yhden värähtelyn aikana värähtelijä kulkee 8.0*10^-3m (tasapainoasemasta ylös ääriasentoon, sieltä alas toiseen ääriasentoon ja sitten takaisin tasapainoasemaan). Kysytään aikaa, jossa värähtelijä kulkee 10^3m matkan, eli n(värähtelyjen lkm)=(10^3m)/(8.0*10^-3m)= 125000 värähtelyä.
Värähtelyjen lkm kerrottuna aallonpituudella (0,18m) kertoo aaltoliikkeen kulkeman matkan kielen suuntaisesti. s=n*s0=125000*0,18m=22500m.
Lopuksi v=s/t; t=s/v; t=(22500m)/(450m/s)=50s.