Задание № 3264 по физике: Волновое движение

Волновое движениеОдин ответ · среднее

Поперечная волна в упругой среде описывается уравнением y=0,01sin⁡(100πt−4πx)y=0{,}01\sin(100\pi t-4\pi x) (все величины в СИ). В некоторый момент времени смещение частицы среды с координатой x1x_1 максимально и положительно. Чему равна проекция скорости частицы с координатой x2=x1−0,125x_2=x_1-0{,}125 м на ось yy в тот же момент? Принять π=3,14\pi=3{,}14.

  1. A−1,57 м/с
  2. B3,14 м/с
  3. C−3,14 м/с
  4. D0
Показать ответ и разборСкрыть ответ и разбор

Верный ответ

  • C−3,14 м/с

Разбор

Из уравнения: ω=100π\omega=100\pi рад/с, k=4πk=4\pi рад/м, амплитуда A=0,01A=0{,}01 м. Волна бежит в сторону возрастания xx. Фаза частицы x1x_1: φ1=100πt−4πx1=π/2\varphi_1=100\pi t-4\pi x_1=\pi/2, так как смещение максимально. Для частицы x2=x1−0,125x_2=x_1-0{,}125 м фаза равна φ2=φ1+k⋅0,125=π/2+π/2=π\varphi_2=\varphi_1+k\cdot0{,}125=\pi/2+\pi/2=\pi (частица с меньшей координатой опережает по фазе, так как волна доходит до неё раньше). Смещение y2=0,01sin⁡π=0y_2=0{,}01\sin\pi=0. Скорость частицы vy=∂y/∂t=Aωcos⁡φ2=0,01⋅100π⋅cos⁡π=−π≈−3,14v_y=\partial y/\partial t=A\omega\cos\varphi_2=0{,}01\cdot100\pi\cdot\cos\pi=-\pi\approx-3{,}14 м/с. Значение «3,14 м/с» получится при неверном знаке сдвига фазы, «0» — если считать скорость нулевой, как у частицы x1x_1, а «−1,57 м/с» — при потере множителя 2 в расчёте.

Ошибка в задании

Опишите ошибку в условии, вариантах или разборе. Не больше 1000 знаков.

Похожие задания по теме «Волновое движение»

Все 9 заданий темы

Репетиторы по физике

Тренажёр

Потренируйте тему «Волновое движение»

9 заданий по одному, с ответом и разбором сразу. Без лимита времени.

Свой пробник

Соберите пробник с таймером

Как на ЕНТ: 2 минуты на задание.

Сколько заданий