ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΑ ΚΥΜΑΤΑ.

Το σημερινό επαναληπτικό διαγώνισμα στα κύματα στην Γ΄Θετική.

1)   Το μήκος κύματος ενός αρμονικού κύματος το οποίο διαδίδεται κατά μήκος γραμμικού ομογενούς ελαστικού μέσου.

i)     είναι η απόσταση μεταξύ δύο σημείων του ελαστικού μέσου τα οποία έχουν διαφορά φάσης ακέραιο πολλαπλάσιο του 2π (rad).

ii)    είναι η απόσταση μεταξύ δύο σημείων του ελαστικού μέσου τα οποία έχουν διαφορά φάσης ακέραιο πολλαπλάσιο του π (rad).

iii)    είναι η απόσταση που διανύει το κύμα σε χρόνο μιας περιόδου,

iv)   είναι η απόσταση που διανύει ένα μόριο του μέσου σε χρόνο μιας περιόδου.

Μονάδες                   10

2)   Όταν ένα περιοδικό κύμα αλλάζει μέσον διάδοσης

i)   η ταχύτητα του μένει σταθερή.

ii)  η συχνότητα του μένει σταθερή.

iii) το μήκος κύματος δε μεταβάλλεται.

iv) μεταβάλλονται το μήκος κύματος και η συχνότητα του.

Μονάδες                   10

3)    Στο διάγραμμα φαίνεται η γραφική παράσταση της φάσης φ σε συνάρτηση με την απομάκρυνση x από την πηγή, σε μια ορισμένη χρονική στιγμή t₁, ενός αρμονικού κύματος. Η πηγή εκτελεί απλή αρμονική ταλάντωση με εξίσωση y = Aημωt.

α. Να βρεθούν

i)  η χρονική στιγμή t₁, σε συνάρτηση με την περίοδο Τ.

ii) το μήκος κύματος λ , σε συνάρτηση με το x₁

β. Να σχεδιαστεί το στιγμιότυπο του κύματος την ίδια χρονική στιγμή t₁.

Μονάδες                   20

4)    Μια ακτίνα μονοχρωματικού φωτός πέφτει κάθετα στην αριστερή πλευρά του τριγωνικού πρίσματος με γωνία κορυφής Α=60°. Αν ο δείκτης διάθλασης του πρίσματος είναι  n= 5/3, να βρείτε τη γωνία εκτροπής ε της ακτίνας, μετά το πέρασμά της από το πρίσμα.

Μονάδες                   15

4)    Ένα τεντωμένο οριζόντιο σχοινί ΟΑ μήκους L εκτείνεται κατά τη διεύθυνση του άξονα x. Το άκρο του Α είναι στερεωμένο στη θέση x=L, ενώ το άκρο Ο (θέση x=0) είναι ελεύθερο. Με κατάλληλη διαδικασία δημιουργείται στο σχοινί στάσιμο κύμα με 5 συνολικά κοιλίες. Το άκρο Ο αντιστοιχεί σε κοιλία και για t=0 βρίσκεται στη θέση μηδενικής απομάκρυνσης κινούμενο κατά τη θετική φορά.

Για το Ο δίνονται ακόμη οι παρακάτω πληροφορίες :

  i)     η απόσταση των ακραίων θέσεων της ταλάντωσης του (στο στάσιμο) είναι 20 cm

  ii)    διέρχεται από τη θέση ισορροπίας του 10 φορές κάθε δευτερόλεπτο        

  iii)   απέχει κατά τον άξονα x απόσταση 10 cm από τον πλησιέστερο δεσμό.

α.     Να υπολογίσετε την περίοδο του κύματος.

β.     Να υπολογίσετε το μήκος L.

γ.     Να γράψετε την εξίσωση του στάσιμου κύματος (στο S.I.).

δ.     Να σχεδιάστε ένα στιγμιότυπο του κύματος τη χρονική στιγμή t₁=0,25s.

Μονάδες                   5+15+10+15=45

.