Przejdź do treściPrzejdź do informacji o dostępności
Logo OpenStax
  1. Przedmowa
  2. Mechanika
    1. 1 Jednostki i miary
      1. Wstęp
      2. 1.1 Zakres stosowalności praw fizyki
      3. 1.2 Układy jednostek miar
      4. 1.3 Konwersja jednostek
      5. 1.4 Analiza wymiarowa
      6. 1.5 Szacowanie i pytania Fermiego
      7. 1.6 Cyfry znaczące
      8. 1.7 Rozwiązywanie zadań z zakresu fizyki
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    2. 2 Wektory
      1. Wstęp
      2. 2.1 Skalary i wektory
      3. 2.2 Układy współrzędnych i składowe wektora
      4. 2.3 Działania na wektorach
      5. 2.4 Mnożenie wektorów
      6. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    3. 3 Ruch prostoliniowy
      1. Wstęp
      2. 3.1 Położenie, przemieszczenie, prędkość średnia
      3. 3.2 Prędkość chwilowa i szybkość średnia
      4. 3.3 Przyspieszenie średnie i chwilowe
      5. 3.4 Ruch ze stałym przyspieszeniem
      6. 3.5 Spadek swobodny i rzut pionowy
      7. 3.6 Wyznaczanie równań ruchu metodą całkowania
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    4. 4 Ruch w dwóch i trzech wymiarach
      1. Wstęp
      2. 4.1 Przemieszczenie i prędkość
      3. 4.2 Przyspieszenie
      4. 4.3 Rzuty
      5. 4.4 Ruch po okręgu
      6. 4.5 Ruch względny w jednym i dwóch wymiarach
      7. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    5. 5 Zasady dynamiki Newtona
      1. Wstęp
      2. 5.1 Pojęcie siły
      3. 5.2 Pierwsza zasada dynamiki Newtona
      4. 5.3 Druga zasada dynamiki Newtona
      5. 5.4 Masa i ciężar ciała
      6. 5.5 Trzecia zasada dynamiki Newtona
      7. 5.6 Rodzaje sił
      8. 5.7 Rozkłady sił działających na ciała
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    6. 6 Zastosowania zasad dynamiki Newtona
      1. Wstęp
      2. 6.1 Rozwiązywanie zadań związanych z zasadami dynamiki Newtona
      3. 6.2 Tarcie
      4. 6.3 Siła dośrodkowa
      5. 6.4 Siła oporu i prędkość graniczna
      6. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    7. 7 Praca i energia kinetyczna
      1. Wstęp
      2. 7.1 Praca
      3. 7.2 Energia kinetyczna
      4. 7.3 Zasada zachowania energii mechanicznej
      5. 7.4 Moc
      6. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    8. 8 Energia potencjalna i zasada zachowania energii
      1. Wstęp
      2. 8.1 Energia potencjalna układu
      3. 8.2 Siły zachowawcze i niezachowawcze
      4. 8.3 Zasada zachowania energii
      5. 8.4 Wykresy energii potencjalnej
      6. 8.5 Źródła energii
      7. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
    9. 9 Pęd i zderzenia
      1. Wstęp
      2. 9.1 Pęd
      3. 9.2 Popęd siły i zderzenia
      4. 9.3 Zasada zachowania pędu
      5. 9.4 Rodzaje zderzeń
      6. 9.5 Zderzenia w wielu wymiarach
      7. 9.6 Środek masy
      8. 9.7 Napęd rakietowy
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    10. 10 Obroty wokół stałej osi
      1. Wstęp
      2. 10.1 Zmienne opisujące ruch obrotowy
      3. 10.2 Obroty ze stałym przyspieszeniem kątowym
      4. 10.3 Związek między wielkościami w ruchach obrotowym i postępowym
      5. 10.4 Moment bezwładności i energia kinetyczna w ruchu obrotowym
      6. 10.5 Obliczanie momentu bezwładności
      7. 10.6 Moment siły
      8. 10.7 Druga zasada dynamiki dla ruchu obrotowego
      9. 10.8 Praca i energia kinetyczna w ruchu obrotowym
      10. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    11. 11 Moment pędu
      1. Wstęp
      2. 11.1 Toczenie się ciał
      3. 11.2 Moment pędu
      4. 11.3 Zasada zachowania momentu pędu
      5. 11.4 Precesja żyroskopu
      6. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    12. 12 Równowaga statyczna i sprężystość
      1. Wstęp
      2. 12.1 Warunki równowagi statycznej
      3. 12.2 Przykłady równowagi statycznej
      4. 12.3 Naprężenie, odkształcenie i moduł sprężystości
      5. 12.4 Sprężystość i plastyczność
      6. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    13. 13 Grawitacja
      1. Wstęp
      2. 13.1 Prawo powszechnego ciążenia
      3. 13.2 Grawitacja przy powierzchni Ziemi
      4. 13.3 Energia potencjalna i całkowita pola grawitacyjnego
      5. 13.4 Orbity satelitów i ich energia
      6. 13.5 Prawa Keplera
      7. 13.6 Siły pływowe
      8. 13.7 Teoria grawitacji Einsteina
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    14. 14 Mechanika płynów
      1. Wstęp
      2. 14.1 Płyny, gęstość i ciśnienie
      3. 14.2 Pomiar ciśnienia
      4. 14.3 Prawo Pascala i układy hydrauliczne
      5. 14.4 Prawo Archimedesa i siła wyporu
      6. 14.5 Dynamika płynów
      7. 14.6 Równanie Bernoulliego
      8. 14.7 Lepkość i turbulencje
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
  3. Fale i akustyka
    1. 15 Drgania
      1. Wstęp
      2. 15.1 Ruch harmoniczny
      3. 15.2 Energia w ruchu harmonicznym
      4. 15.3 Porównanie ruchu harmonicznego z ruchem jednostajnym po okręgu
      5. 15.4 Wahadła
      6. 15.5 Drgania tłumione
      7. 15.6 Drgania wymuszone
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    2. 16 Fale
      1. Wstęp
      2. 16.1 Fale biegnące
      3. 16.2 Matematyczny opis fal
      4. 16.3 Prędkość fali na naprężonej strunie
      5. 16.4 Energia i moc fali
      6. 16.5 Interferencja fal
      7. 16.6 Fale stojące i rezonans
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    3. 17 Dźwięk
      1. Wstęp
      2. 17.1 Fale dźwiękowe
      3. 17.2 Prędkość dźwięku
      4. 17.3 Natężenie dźwięku
      5. 17.4 Tryby drgań fali stojącej
      6. 17.5 Źródła dźwięków muzycznych
      7. 17.6 Dudnienia
      8. 17.7 Efekt Dopplera
      9. 17.8 Fale uderzeniowe
      10. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
  4. A Jednostki
  5. B Przeliczanie jednostek
  6. C Najważniejsze stałe fizyczne
  7. D Dane astronomiczne
  8. E Wzory matematyczne
  9. F Układ okresowy pierwiastków
  10. G Alfabet grecki
  11. Rozwiązania zadań
    1. Rozdział 1
    2. Rozdział 2
    3. Rozdział 3
    4. Rozdział 4
    5. Rozdział 5
    6. Rozdział 6
    7. Rozdział 7
    8. Rozdział 8
    9. Rozdział 9
    10. Rozdział 10
    11. Rozdział 11
    12. Rozdział 12
    13. Rozdział 13
    14. Rozdział 14
    15. Rozdział 15
    16. Rozdział 16
    17. Rozdział 17
  12. Skorowidz nazwisk
  13. Skorowidz rzeczowy
  14. Skorowidz terminów obcojęzycznych

Sprawdź, czy rozumiesz

17.1

Dźwięk i światło propagują się ze skończoną prędkością, ale prędkość dźwięku jest mniejsza niż prędkość światła. Pierwszy wybuch występuje najprawdopodobniej bardzo blisko, przez co różnica w prędkości jest niezauważalna. Drugi wybuch występuje daleko, co sprawia, że światło widzisz wcześniej, niż usłyszysz dźwięk wybuchu.

17.2

10 dB: szelest liści; 50 dB: normalne biuro; 100 dB: głośna fabryka

17.3

Amplituda jest wprost proporcjonalna do wrażenia głośności. Jeśli amplituda wzrasta, wzrasta również rejestrowana głośność.

17.4

W przykładzie dwa głośniki wytwarzały dźwięki o takiej samej częstotliwości. Muzyka ma różne częstotliwości i długości fali.

17.5

Normalne słuchawki blokują tylko fale dźwiękowe. Słuchawki redukujące hałas stosują interferencję destruktywną w celu zmniejszenia głośności dźwięków zewnętrznych.

17.6

Kiedy rura rezonuje z częstotliwością własną, węzły znajdują się na zamkniętym końcu rury, a strzałki znajdują się przy otwartym końcu. Długość rury wynosi jedną czwartą długości fali. Zatem jeśli znamy długość fali, możemy określić długość rury.

17.7

Porównaj ich wymiary. Instrumenty wysokotonowe są zwykle mniejsze od niskotonowych, ponieważ generują fale o mniejszych długościach.

17.8

Zadanie to można łatwo zrozumieć, korzystając z wykresu pokazanego poniżej. Jak widać, wytwarzane są dudnienia, ale o bardziej złożonym charakterze.

Wykres przedstawia przemieszczenia w centymetrach w funkcji czasu w sekundach. Na wykresie widoczne są trzy fale dźwiękowe oraz fala wypadkowa.
17.9

Jeśli jadę i słyszę efekt Dopplera związany z syreną pogotowia, byłbym w stanie powiedzieć, kiedy karetka się zbliża, a także zauważyć moment mijania. Pomogłoby mi to wiedzieć, czy muszę się zatrzymać i pozwolić przejechać karetce pogotowia.

Pytania

1.

Dźwięk jest zaburzeniem ośrodka, które rozchodzi się od źródła. Słyszenie jest percepcją dźwięku.

3.

Przeanalizuj falę dźwiękową poruszającą się w powietrzu. Ciśnienie powietrza jest warunkiem równowagi, jest to zmiana ciśnienia powodowana przez falę dźwiękową.

5.

Częstotliwość nie zmienia się, gdy fala dźwiękowa przechodzi z jednego ośrodka do drugiego. Ponieważ prędkość zmienia się, a częstotliwość nie, długość fali również musi się zmienić. Podobnie jest dla oscylatora harmonicznego lub dla fali na strunie.

7.

Przetwornik wysyła falę dźwiękową, która odbija się od przedmiotu i mierzy jej czas powrotu. Ponieważ prędkość dźwięku jest stała, odległość do obiektu może zostać odnaleziona przez pomnożenie prędkości dźwięku oraz połowy zmierzonego przedziału czasowego.

9.

Wkładki uszne zmniejszają natężenie dźwięku zarówno w wodzie, jak i na lądzie, ale naukowcy ds. marynarki wojennej odkryli, że dźwięk pod wodą jest rejestrowany przez wyrostki sutkowate, które znajdują się za uchem.

11.

Długość fali podstawowej w rurze obustronnie otwartej wynosi 2 L 2L, podczas gdy długość fali w rurze z jednej strony otwartej, a z drugiej strony zamkniętej wynosi 4 L 4L. Rura jednostronnie otwarta ma mniejszą częstotliwość podstawową, przy założeniu, że prędkość dźwięku jest taka sama w obu rurach.

13.

Długość fali w każdej rurze jest dwa razy większa od długości rury. Częstotliwość zależy od długości fali i prędkości dźwięku. Częstotliwość w pomieszczeniu B B jest wyższa, ponieważ prędkość dźwięku jest wyższa z powodu wyższej temperatury.

15.

Podczas rezonansu dla częstotliwości podstawowej długość fali dla rury C C wynosi 4 L 4L, a rury A A i B B wynosi 2 L 2L. Częstotliwość jest równa f = v / λ . f = v / λ . Rura C C posiada najniższą częstotliwość, a rury A A i B B mają takie same częstotliwości podstawowe, wyższe niż rura C C.

17.

Do momentu, gdy warunki brzegowe są symetryczne, częstotliwości wynoszą f n = n v 2 L . f n = n v 2 L . Ponieważ prędkość jest taka sama w każdej rurze, częstotliwości są takie same. Jeśli prędkość fali została podwojona na strunie, częstotliwość na strunie byłaby dwukrotnie większa niż częstotliwość w rurze.

19.

Częstotliwość nieznanych widełek stroikowych wynosi 255 Hz. Jeśli wykorzystano tylko widełki stroikowe o częstotliwości 250 Hz, słyszenie częstotliwości dudnień jest ograniczone do częstotliwości 245 Hz lub 255 Hz.

21.

Częstotliwość dudnień wynosi 0,7 Hz.

23.

Obserwator 1 odbiera najwyższą częstotliwość. Obserwator 2 rejestruje najniższą częstotliwość. Obserwator 3 usłyszy wyższą częstotliwość od częstotliwości źródła, ale niższą od częstotliwości odbieranej przez obserwatora 1, gdy źródło się zbliża, oraz niższą częstotliwość niż częstotliwość źródła, ale wyższą niż częstotliwość obserwowana przez obserwatora 2, gdy źródło oddala się od obserwatora 3.

25.

Radar Dopplera pozwala nie tylko wykrywać odległość do burzy, ale również określać prędkość i kierunek, w którym burza się przemieszcza.

27.

Prędkość dźwięku spada wraz ze spadkiem temperatury powietrza. Liczba Macha jest równa M = v s / v M= v s /v, co oznacza, że samolot powinien zmniejszyć prędkość.

Zadania

29.

s max = 4,00 nm , λ = 1,72 m , f = 200 Hz , v = 343,17 m/s s max = 4,00 nm , λ = 1,72 m , f = 200 Hz , v = 343,17 m/s

31.

a. λ = 68,60 μ m; λ = 68,60 μ m; b. λ = 360,00 μ m λ = 360,00 μ m

33.

a. k = 183,09 m −1 ; k = 183,09 m −1 ;
b. Δ P = −1,11 Pa Δ P = −1,11 Pa

35.

s 1 = 7,00 nm, s 2 = 3,00 nm, k x 1 + ϕ = 0 rad k x 2 + ϕ = 1,128 rad k ( x 2 x 1 ) = 1,128 rad, k = 5,64 m −1 λ = 1,11 m, f = 306,31 Hz s 1 = 7,00 nm, s 2 = 3,00 nm, k x 1 + ϕ = 0 rad k x 2 + ϕ = 1,128 rad k ( x 2 x 1 ) = 1,128 rad, k = 5,64 m −1 λ = 1,11 m, f = 306,31 Hz

37.

k = 5,28 10 3 m s ( x , t ) = 4,50 n m cos ( 5,28 10 3 m 1 x 2 π 5,00 M H z t ) k = 5,28 10 3 m s ( x , t ) = 4,50 n m cos ( 5,28 10 3 m 1 x 2 π 5,00 M H z t )

39.

λ = 3,43 mm λ = 3,43 mm

41.

λ = 6,00 m s max = 2,00 m m v = 600 m / s T = 0,01 s λ = 6,00 m s max = 2,00 m m v = 600 m / s T = 0,01 s

43.

(a) f = 100 Hz, f = 100 Hz, (b) λ = 3,43 m λ = 3,43 m

45.

f = 3400 Hz f = 3400 Hz

47.
  1. v = 5,96 10 3 m s v=5,96 10 3 m s ;
  2. stal (wartość z Tabeli 17.1)
49.

v = 363 m s v = 363 m s

51.

Δ x = 924 m Δ x = 924 m

53.

V = 0,05 m 3 m = 392,5 kg ρ = 7850 kg/m 3 v = 5047,54 m/s V = 0,05 m 3 m = 392,5 kg ρ = 7850 kg/m 3 v = 5047,54 m/s

55.

T C = 35 C , v = 351,58 m / s Δ x 1 = 35,16 m , Δ x 2 = 52,74 m Δ x = 63,39 m T C =35 C ,v=351,58 m / s Δ x 1 =35,16 m ,Δ x 2 =52,74 m Δx=63,39 m

57.
  1. t 5,00 ° C = 0,0180 s , t 35,0 ° C = 0,0171 s t 5,00 ° C = 0,0180 s , t 35,0 ° C = 0,0171 s ;
  2. % niepewności = 5,00 % % niepewności = 5,00 % ;
  3. Ta niepewność mogłaby zdecydowanie stwarzać trudności nietoperzom, gdyby nie mogły wykorzystywać dźwięku do złapania zdobyczy. 5% niepewność może być różnicą pomiędzy schwytaniem zdobyczy za szyję lub klatkę piersiową, co oznacza, że może nie chwycić swojej zdobyczy.
59.

1,26 10 3 W / m 2 1,26 10 3 W / m 2

61.

85 dB

63.

a. 93 dB; b. 83 dB

65.

1,58 10 13 W / m 2 1,58 10 13 W / m 2

67.

Dziesięciokrotny spadek natężenia jest równy redukcji poziomu natężenia dźwięku o 10 dB: 120 dB 10 dB = 110 dB . 120 dB 10 dB = 110 dB .

69.

Wiemy, że poziom 60 dB odpowiada współczynnikowi 10 6 10 6 , o który wzrasta natężenie. Dlatego
I X 2 I 2 I 1 = ( X 2 X 1 ) 2 , czyli X 2 = 10 6 atm . I X 2 I 2 I 1 = ( X 2 X 1 ) 2 , czyli X 2 = 10 6 atm .
120 dB odpowiada współczynnikowi 10 12 10 12 , o który wzrasta 10 9 a t m ( 10 12 ) 1 / 2 = 10 3 a t m . 10 9 a t m ( 10 12 ) 1 / 2 = 10 3 a t m .

71.

28,2 dB

73.

1 10 6 k m 1 10 6 k m

75.

73 dB 70 dB = 3 dB ; 73 dB 70 dB = 3 dB ; Taka zmiana poziomu hałasu jest łatwo zauważalna.

77.

Natężenie tonu o częstotliwości 100 Hz musi być 2,5 raza większe od natężenia tonu o częstotliwości 4000 Hz, aby oba były słyszalne przez tą osobę.

79.

0,974 m

81.

11,0 kHz; Ucho nie jest szczególnie wrażliwe na tę częstotliwość, dlatego nie słyszymy alikwotów związanych z kanałem słuchowym.

83.

a. v = 344,08 m/s, λ 1 = 16,00 m, f 1 = 21,51 Hz; v = 344,08 m/s, λ 1 = 16,00 m, f 1 = 21,51 Hz;
b. λ 3 = 5,33 m, f 3 = 64,56 Hz λ 3 = 5,33 m, f 3 = 64,56 Hz

85.

v struna = 149,07 m/s, λ 3 = 1,33 m, f 3 = 112,08 Hz λ 1 = v f 3 , L = 1,53 m v struna = 149,07 m/s, λ 3 = 1,33 m, f 3 = 112,08 Hz λ 1 = v f 3 , L = 1,53 m

87.

a. 22 C 22 C ; b. 1,01 m

89.

pierwszy alikwot = 180 Hz; drugi alikwot = 270 Hz; trzeci alikwot = 360 Hz. pierwszy alikwot = 180 Hz; drugi alikwot = 270 Hz; trzeci alikwot = 360 Hz.

91.

1,56 m

93.

Rura ma symetryczne warunki brzegowe;
λ n = 2 n L , f n = n v 2 L , n = 1,2,3 λ 1 = 6,00 m , λ 2 = 3,00 m , λ 3 = 2,00 m f 1 = 57,17 Hz , f 2 = 114,33 Hz , f 3 = 171,50 Hz λ n = 2 n L , f n = n v 2 L , n = 1,2,3 λ 1 = 6,00 m , λ 2 = 3,00 m , λ 3 = 2,00 m f 1 = 57,17 Hz , f 2 = 114,33 Hz , f 3 = 171,50 Hz

95.

λ 6 = 0,5 m v = 1000 m/s F T = 6500 N λ 6 = 0,5 m v = 1000 m/s F T = 6500 N

97.

f = 6,40 kHz f = 6,40 kHz

99.

1,03 lub 3 % 3 %

101.

f B = | f 1 f 2 | | 128,3 Hz 128,1 Hz | = 0,2 Hz; | 128,3 Hz 127,8 Hz | = 0,5 Hz; | 128,1 Hz 127,8 Hz | = 0,3 Hz f B = | f 1 f 2 | | 128,3 Hz 128,1 Hz | = 0,2 Hz; | 128,3 Hz 127,8 Hz | = 0,5 Hz; | 128,1 Hz 127,8 Hz | = 0,3 Hz

103.

v A = 135,87 m/s, v B = 141,42 m/s, λ A = λ B = 0,40 m Δ f = 15,00 Hz v A = 135,87 m/s, v B = 141,42 m/s, λ A = λ B = 0,40 m Δ f = 15,00 Hz

105.

v = 155,54 m/s, f struny = 971,17 Hz, n = 16,23 f struny = 1076,83 Hz, n = 18,00 v = 155,54 m/s, f struny = 971,17 Hz, n = 16,23 f struny = 1076,83 Hz, n = 18,00
Częstotliwość wynosi 1076,83 Hz, a długość fali 0,14 m.

107.

f 2 = f 1 ± f B = 260,00 Hz ± 1,50 Hz, i stąd f 2 = 261,50 Hz or f 2 = 258,50 Hz f 2 = f 1 ± f B = 260,00 Hz ± 1,50 Hz, i stąd f 2 = 261,50 Hz or f 2 = 258,50 Hz

109.

f średnia = f 1 + f 2 2 ; f B = f 1 f 2 ( załóż, że f 1 > f 2 ) f średnia = ( f B + f 2 ) + f 2 2 f 2 = 4099,750 H z f 2 = 4100,250 H z f średnia = f 1 + f 2 2 ; f B = f 1 f 2 (załóż, że f 1 > f 2 ) f średnia = ( f B + f 2 ) + f 2 2 f 2 =4099,750 H z f 2 =4100,250 H z

111.
  1. 878 Hz;
  2. 735 Hz
113.

3,79 10 3 H z 3,79 10 3 H z

115.
  1. 12,9 m/s;
  2. 193 Hz
117.

Pierwszy orzeł słyszy częstotliwość 4,23 10 3 H z 4,23 10 3 H z . Drugi orzeł słyszy częstotliwość 3,56 10 3 H z 3,56 10 3 H z .

119.

v s = 19,44 m/s f o = 1,08 kHz v s = 19,44 m/s f o = 1,08 kHz

121.

Słyszalne przesunięcie częstotliwości pojawia się, gdy f obs / f s 1,003 f obs / f s 1,003; f obs = f s v v v s f obs f s = v v v s v s = 0,990 m/s f obs = f s v v v s f obs f s = v v v s v s = 0,990 m/s

123.

θ = 30 , 02 v s = 680,0 m / s tg θ = y v s t , t = 21,65 s θ=30, 02 v s =680,0 m / s tgθ= y v s t ,t=21,65 s

125.

sin θ = 1 M , θ = 56 , 47 y = 9,31 k m sinθ= 1 M ,θ=56, 47 y=9,31 k m

127.

s 1 = 6,34 nm s 2 = 2,30 nm k x 1 + ϕ = 0 rad k x 2 + ϕ = 1,20 rad k ( x 2 x 1 ) = 1,20 rad k = 3,00 m −1 ω = 1019,62 s −1 s 1 = s max cos ( k x 1 ϕ ) ϕ = 5,66 rad s ( x , t ) = 6,30 nm cos ( 3,00 m −1 x 1019,62 s −1 t + 5,66 ) s 1 = 6,34 nm s 2 = 2,30 nm k x 1 + ϕ = 0 rad k x 2 + ϕ = 1,20 rad k ( x 2 x 1 ) = 1,20 rad k = 3,00 m −1 ω = 1019,62 s −1 s 1 = s max cos ( k x 1 ϕ ) ϕ = 5,66 rad s ( x , t ) = 6,30 nm cos ( 3,00 m −1 x 1019,62 s −1 t + 5,66 )

Zadania dodatkowe

129.

v s = 346,4 m/s v s = 346,4 m/s ;
λ n = 2 n L f n = v s λ n λ 1 = 1,6 m f 1 = 216,5 Hz λ 2 = 0,8 m f 2 = 433,0 Hz λ n = 2 n L f n = v s λ n λ 1 = 1,6 m f 1 = 216,5 Hz λ 2 = 0,8 m f 2 = 433,0 Hz

131.
  1. λ 6 = 0,40 m v = 57,15 m s f 6 = 142,89 Hz λ 6 = 0,40 m v = 57,15 m s f 6 = 142,89 Hz
  2. λ s = 2,40 m λ s = 2,40 m
133.

v = 344,08 m / s v A = 29,05 m / s , v B = 33,52 m / s , f A = 961,18 H z , f B = 958,89 H z , f A dudnienia = 161,18 H z , f B dudnienia = 158,89 H z v=344,08 m / s v A =29,05 m / s , v B =33,52 m / s , f A =961,18 H z , f B =958,89 H z , f A dudnienia =161,18 H z , f B dudnienia =158,89 H z .

135.

v = 345,24 m s v = 345,24 m s ; a. I = 31,62 μW m 2 I = 31,62 μW m 2 ; b. I = 0,16 μW m 2 I = 0,16 μW m 2 ; c. s max = 104,39 μm s max = 104,39 μm ; d. s max = 7,43 μm s max = 7,43 μm

137.

f A f D = v + v s v v s , ( v v s ) f A f D = v + v s , v = 342,59 m / s T C = 19,46 C f A f D = v + v s v v s ,(v v s ) f A f D =v+ v s ,v=342,59 m / s T C =19,46 C

Zadania trudniejsze

139.

x 2 + d 2 x = λ , x 2 + d 2 = ( λ + x ) 2 x 2 + d 2 = λ 2 + 2 x λ + x 2 , d 2 = λ 2 + 2 x λ x = d 2 ( v f ) 2 2 v f x 2 + d 2 x = λ , x 2 + d 2 = ( λ + x ) 2 x 2 + d 2 = λ 2 + 2 x λ + x 2 , d 2 = λ 2 + 2 x λ x = d 2 ( v f ) 2 2 v f

141.

a. Dla maksimów Δ r = d sin θ d sin θ = n λ n = 0 , ± 1 , ± 2 .... , θ = sin −1 ( n λ d ) n = 0 , ± 1 , ± 2 .... Δ r = d sin θ d sin θ = n λ n = 0 , ± 1 , ± 2 .... , θ = sin −1 ( n λ d ) n = 0 , ± 1 , ± 2 ....
b. Dla minimów, Δ r = d sin θ d sin θ = ( n + 1 2 ) λ n = 0 , ± 1 , ± 2 .... θ = sin −1 ( ( n + 1 2 ) λ d ) n = 0 , ± 1 , ± 2 .... Δ r = d sin θ d sin θ = ( n + 1 2 ) λ n = 0 , ± 1 , ± 2 .... θ = sin −1 ( ( n + 1 2 ) λ d ) n = 0 , ± 1 , ± 2 ....

143.
  1. v str = 160,73 m s , f str = 535,77 Hz v str = 160,73 m s , f str = 535,77 Hz ;
  2. f wid = 512 Hz f wid = 512 Hz ;
  3. f wid = n F T μ 2 L , F T = 141,56 N f wid = n F T μ 2 L , F T = 141,56 N
145.
  1. f = 268,62 Hz f = 268,62 Hz ;
  2. Δ f 1 2 Δ F T F T f = 1,34 Hz Δ f 1 2 Δ F T F T f = 1,34 Hz
147.
  1. v = 466,07 m / s v=466,07 m / s ;
  2. λ 9 = 51,11 mm λ 9 = 51,11 mm ;
  3. f 9 = 9,12 kHz f 9 = 9,12 kHz ;
  4. f dźwięku = 9,12 kHz f dźwięku = 9,12 kHz ;
  5. λ powietrza = 37,86 mm λ powietrza = 37,86 mm
Cytowanie i udostępnianie

Chcesz zacytować, udostępnić albo zmodyfikować treść tej książki? Została ona wydana na licencji Creative Commons Attribution License , która wymaga od Ciebie uznania autorstwa OpenStax.

Cytowanie i udostępnienia
  • Jeśli rozpowszechniasz tę książkę w formie drukowanej, umieść na każdej jej kartce informację:
    Treści dostępne za darmo na https://openstax.org/books/fizyka-dla-szk%C3%B3%C5%82-wy%C5%BCszych-tom-1/pages/1-wstep
  • Jeśli rozpowszechniasz całą książkę lub jej fragment w formacie cyfrowym, na każdym widoku strony umieść informację:
    Treści dostępne za darmo na https://openstax.org/books/fizyka-dla-szk%C3%B3%C5%82-wy%C5%BCszych-tom-1/pages/1-wstep
Cytowanie

© 2 mar 2022 OpenStax. Treść książki została wytworzona przez OpenStax na licencji Creative Commons Attribution License . Nazwa OpenStax, logo OpenStax, okładki OpenStax, nazwa OpenStax CNX oraz OpenStax CNX logo nie podlegają licencji Creative Commons i wykorzystanie ich jest dozwolone wyłącznie na mocy uprzedniego pisemnego upoważnienia przez Rice University.