ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΘΕΩΡΙΑΣ ΣΤΑ ΚΥΜΑΤΑ(μέχρι ΗΜ) Διάρκεια 90 min

Transcript

1 ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΘΕΩΡΙΑΣ ΣΤΑ ΚΥΜΑΤΑ(μέχρι ΗΜ) Διάρκεια 90 min Θέμα 1 Ερωτήσεις πολαλπλής επιλογής Σε κάθε ερώτηση υπάρχει μόνο μια σωστή απάντηση 1. Η περίοδος (Τ) του κύµατος είναι ίση µε (ποια πρόταση είναι λάθος ) α) το χρονικό διάστηµα στο οποίο ένα σωµατίδιο του µέσου ολοκληρώνει την κίνησή του (αρµονική ταλάντωση) β) το χρονικό διάστηµα στο οποίο η κυµατική εικόνα επαναλαµβάνεται. γ) το χρονικό διάστηµα για να διαδοθεί το κύµα κατά ένα µήκος κύµατος (λ) δ) το χρονικό διάστηµα στο οποίο ένα σωµατίδιο του µέσου περνα 2 διαδοχικές φορές από την Θέση ισορροπίας του 2. Η συχνότητα ( f ) του κύµατος. είναι ίση µε (ποια πρόταση είναι λάθος ) α) τον αριθµό των κορυφών,ή των πυκνωµάτων που φτάνουν σε κάποιο σηµείο του µέσου στη µονάδα του χρόνου, κατά τη διάδοση του κύµατος. β) Το πηλίκο Ν/t όπου Ν ο αριθµός των ταλαντώσεων που κάνει ένα σηµείο του µέσου και t ο αντίστοιχος χρόνος γ) Το πηλίκο V/λ όπου V η µέγιστη ταχύτητα ταλάντωσης των σηµείων του µέσου και λ το µήκος κύµατος δ) Ν/2 όπου Ν το πλήθος των διελεύσεων ενός σηµείου του µέσου από την θέση ισοροπίας του σε χρόνο 1s 3. Το µήκος κύµατος λ είναι ίσο µε (ποια πρόταση είναι λάθος ) α) Η απόσταση στην οποία διαδίδεται το κύµα σε χρόνο µιας περιόδου β) Η απόσταση µεταξύ δύο διαδοχικών σηµείων του µέσου που απέχουν το ίδιο από τη θέση ισορροπίας τους και κινούνται κατά την ίδια φορά. γ) Η απόσταση µεταξύ δύο διαδοχικών σηµείων του µέσου που περνούν ταυτόχρονα από την θέση ισορροπίας δ) Το γινόµενο u.t όπου u η ταχύτητα του κύµατος και Τ η περίοδος του 4. πλάτος του κύµατος Α ονοµάζεται α) Η µέγιστη τιµή που µπορεί να πάρει η αποµάκρυνση ενός σηµείου του µέσου κατά την αρµονική ταλάντωση που εκτελεί β) Η απόσταση που διαδίδεται το κύµα σε χρόνο µιας περιόδου γ) Η απόσταση δύο ακραίων θέσεων της ταλάντωσης που κάνει ένα σωµατίδιο του µέσου δ) Η απόσταση µεταξύ δύο διαδοχικών σηµείων του µέσου που απέχουν το ίδιο από τη θέση ισορροπίας τους και κινούνται κατά την αντίθετη φορά.

2 5. Αν διπλασιαστεί η συχνότητα των ταλαντώσεων της πηγής παραγωγής ενός κύματος που διαδίδεται σε ένα ελαστικό μέσο, τότε: α) η ταχύτητα διάδοσης διπλασιάζεται. β) το μήκος κύματος διπλασιάζεται. γ) το μήκος κύματος υποδιπλασιάζεται δ) η ταχύτητα υποδιπλασιάζεται. 6. Η γραφική παράσταση που απεικονίζεται στο διπλανό σχήµα µπορεί να παριστάνει α) την ταλάντωση ενός σηµείου του µέσου.στο οποίο διαδίδεται το κύµα β) Το στιγµιότυπο του κύµατος. γ) Τον τρόπο µεταβολής της φάσης του κύµατος σε συνάρτηση µε το x την χρονική στιγµή t 1 δ) Την κινιτική ενέργεια των σωµατιδίων του µέσου σε συνάρτηση µε το x την χρονική στιγµή t 1 7. Ποιές από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές και ποιές λάθος (Σηµειώσατε µε Σ την σωστή και Λ την λάθος) α) Με το στάσιμο κύμα δεν μεταφέρεται ύλη αλλα μόνο ορμή και ενέργεια β) Το στάσιμο κύμα δεν είναι κύμα αλλά μια ιδιόμορφη ταλάντωση του μέσου γ) Σύγχρονες πηγές είναι αυτές που δημιουργούν ταυτόχρονα μέγιστα αλλά ελάχιστα έχουν διαφορετικά. δ) Οποιαδήποτε κυματική διαταραχή όσο περίπλοκη και να είναι μπορεί να θεωρηθεί ότι προέρχεται από το άθροισμα ενός αριθμού αρμονικών κυμάτων. ε) Τα διαμήκη κύματα διαδίδονται σε στερεά, αέρια και κατά προσέγγιση στην επιφάνεια των υγρών ζ) Η αρχή της επαλληλίας παραβιάζεται µόνο όταν τα κύµατα είναι τόσο ισχυρά ώστε να µεταβάλλουν τις ιδιότητες του µέσου στο οποίο διαδίδονται η) τα σηµεία στα οποία έχουµε ενισχυτική συµβολή και τα σηµεία στα οποία έχουµε απόσβεση, βρίσκονται πάνω σε ελείψεις θ) όλα τα σημεία της μεσοκαθέτου του ευθυγράμμου τμήματος ΚΛ που ενώνει 2 σύγχρονες πηγές είναι σημεία ενισχυτικής συμβολής ι) όλα τα σημεία μεταξύ 2 διαδοχικών δεσμών σε ένα στάσιμο κύμα ταλαντόνονται με το ίδιο πλάτος Μονάδες 20

3 Θέμα 2 1. Στο παρακάτω σχήµα φαίνεται, ένα τµήµα, από στιγµιότυπο τρέχοντος κύµατος την χρονική σιγµή t 1 Οι φάσεις των σηµείων Α και εκείνη την στιγµή είναι Φ Α = 8π και Φ = 19π/2 Ποιές από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές και ποιές λάθος Μονάδες 8x1=8 ικαιολογήστε Μονάδες 8x2=16 α) Οι θέσεις ισοροπίας των και Ζ απέχουν 3λ/4 β) Η φάση του Γ την χρονική στιγµή t 1 είναι 7π γ) Την χρονική σιγµή t 1 +Τ/4 Το Ζ θα έχει την µέγιστη θετική του αποµάκρυνση δ) Την χρονική σιγµή t 1 τα σηµεία Γ και Ζ έχουν µέγιστες αρνητικέ ταχύτητες ε) Η διαφορά φάσης Φ Β Φ = π ζ) Αν η πηγή των κυµάτων άρχισε να ταλαντώνεται την χρονική στιγµή µηδέν, η απόσταση του Ζ από την πηγή είναι 2,5λ η) Το υλικό σηµείο που βρίσκεται στη θέση Γ µετά από µια περίοδο θα έχει µετατοπιστεί κατα ένα µήκος κύµατος 2. Χορδή μήκους 10cm είναι στερεωμένη στο ένα της άκρο, ενώ το άλλο είναι ελεύθερο Αν η ταχύτητα διάδοσης ενός εγκάρσιου κύματος στη χορδή είναι u=8 m/s και στη χορδή έχει δημιουργηθεί στάσιμο κύμα με 2 κοιλίες τότε η συχνότητα ταλάντωσης των σημείων της χορδής είναι ι) 10Ηz ii) 100Hz iii) 1 Hz iiii) 0,1 Hz Δικαιολογήστε Μονάδες 7 Ποια είναι η τιμή της αμέσως μεγαλύτερης συχνότητας για την οποία θα μπορεί να δημιουργηθεί στάσιμο κύμα πάλι στη χορδή Δικαιολογήστε Μονάδες 7

4 3. Κατά μήκος γραμμικού ομογενούς ελαστικού μέσου, το οποίο εκτείνεται στη διεύθυνση x x διαδίδεται με ταχύτητα μέτρου υ, εγκάρσιο αρμονικό κύμα. Θεωρούμε αρχή του άξονα ένα σημείο Ο του ελαστικού μέσου το οποίο αρχίζει να εκτελεί αμείωτη ταλάντωση τη χρονική στιγμή t = 0, με εξίσωση y = Aημωt. Το στιγμιότυπο του κύματος φαίνεται στο διπλανό σχήμα A. Ποιο από τα παρακάτω διαγράμματα παριστάνει την γραφική παράσταση της ταχύτητας του σημείου Γ με τον χρόνο Δικαιολογήστε Μονάδες 6 B. Ποιο από τα παρακάτω διαγράμματα παριστάνει το στιγμιότυπο του κύματος την χρονική στιγμή 0,4s Δικαιολογήστε Δικαιολογήστε Μονάδες 6

5