Valovanje

1. naloga
Vrv je napeta s silo 200 N. Kolikšna masa pripada enoti dolžine vrvi, če se transverzalno valovanje širi po vrvi s hitrostjo 5 m/s?

2. naloga
Kolikšen mora biti premer jeklene žice, ki je napeta s silo 50 N, da se po njej širi transverzalno valovanje s hitrostjo 10 m/s?

3. naloga
Utež z maso 20 kg visi na 5 m dolgi tanki žici, katere drugi konec je pritrjen na strop. Masa žice je 100 g. S prstom udarimo prečno po žici. S kolikšno hitrostjo se nastala vboklina širi navzgor po žici?

4. naloga
10 - metrska vrv za obešanje perila vodi od hiše do drevesa in je napeta s silo 50 N. Koliko časa potrebuje val, ki ga sprožimo na vrvi ob hiši, do drevesa in nazaj, če vrv tehta 500 g?

5. naloga
Skicirajte harmonično krivuljo odmikov posameznih delov napete valujoče vrvi v trenutku, ko je začetek vrvi spuščen za 5 mm. Valovna dolžina valovanja je 20 cm.

6. naloga
Izvir potujočega transverzalnega valovanja niha z nihajnim časom 0.5 s, razdalja med sosednjima hriboma valovanja je 20 cm. Kako hitro potuje valovanje?

7. naloga
Glasbene vilice oddajajo ton s frekvenco 512 Hz.
a) Izračunaj valovno dolžino tona v zraku, če je hitrost zvoka 345 m/s.
b) Izračunaj hitrost zvoka v vodi, če je valovna dolžina tona v vodi 2.93 m.

8. naloga
Zvok ima frekvenco 500 Hz in amplitudo s₀ = 0.25 mm. Valovna dolžina je l = 70 cm. Kolikšna je hitrost širjenja zvoka? Kolika je maksimalna hitrost delcev zvoka?

9. naloga
Kolikšna je fazna razlika med dvema točkama, ki sta oddaljeni 10 m in 16 m od izvira valovanja, če je nihajni čas 0.04 s in hitrost širjenja valovanja 300 m/s?

10. naloga
Dolga žica je preko škripcev obtežena z enakima utežema; masa vsake uteži je 10 kg. Kolikšna je masa na enoto dolžine žice, če se valovanje širi po žici s hitrostjo 5 m/s?

11. naloga
Kolikokrat v sekundi moraš udariti po dolgi napeti žici, da so sosednje vbokline na žici razmaknjene za 30 cm? Vbokline potujejo po žici s hitrostjo 0.6 m/s.

12. naloga
Maja stoji daleč od visokega zidu. Njena prijateljica Vesna je od nje oddaljena 50 m. Maja ploskne z rokama. Vesna sliši dva ploska v razmaku 0.6 s.
a) Zakaj Vesna sliši dva ploska?
b) Hitrost zvoka je 340 m/s. Kako daleč pride zvok v 0.6 s?
c) Kako daleč od zidu stoji Maja?

13. naloga
Klavirska struna z maso 2.0 kg je dolga 50 cm in napeta s silo 400 N.
a) Kolikšna je njena osnovna frekvenca?
b) Kateri višji harmonski ton po vrsti še sliši človek, ki sliši le zvok s frekvenco do 10 kHz?

14. naloga
Skozi napeto žico z dolžino 0.60 m teče šibak izmeničen tok s frekvenco 50 Hz. Z elektromagnetom ustvarimo močno magnetno polje in v žici se pojavi stoječe valovanje s 6 vozli. Masa na enoto dolžine je 8.0 × 10^-3 kg/m.
a) V kateri ravnini niha žica?
b) Izračunaj valovno dolžino valovanja!
c) Izračunaj hitrost transverzalnega valovanja v žici! d) Izračunaj napetost (F/S) v žici!
e) Kako se spremeni vzorec stoječega valovanja, če frekvenco toka skozi žico zmanjšamo na 25 Hz?

15. naloga
Potujoče in stoječe sinusno valovanje imata enako frekvenco 250 Hz in hitrost 30 m/s. Izračunaj:
a) fazno razliko med točkama potujočega vala, ki sta 10 cm narazen
b) razdaljo med sosednjima valovnima vozloma stoječega valovanja.

16. naloga
Prožna žica je vpeta med opori, kakor kaže slika. Blizu enega konca je žica ohlapno pritrjena na vibrator, ki niha s stalno amplitudo in spremenjeno frekvenco. Opazujemo največjo amplitudo točk na žici v odvisnosti od frekvence vibratorja in ugotovimo, da se ta zelo poveča pri frekvencah 15 Hz, 30 Hz, 45 Hz in 60 Hz.
a) Skiciraj valovanje na žici pri frekvencah zbujanja frekvencah 15 Hz, 30 Hz in 45 Hz?
b) Kolikšne so valovne dolžine valov pri teh frekvencah?
c) Kolikšna je hitrost transverzalnega valovanja na žici?

17. naloga
Ravno zvočno valovanje se s hitrostjo 340 m/s širi skozi zrak. Valovna dolžina valovanja v zraku je 0.6 m. Valovanje iz zraka prestopi v kovino, v kateri je hitrost 1200 m/s. Kolikšna je razdalja med sosednjima valovnima frontama v kovini?