Γενική άσκηση στη συμβολή κυμάτων - Φυσική Κατεύθυνσης Γ Λυκείου

Επαναληπτικό πρόβλημα στη συμβολή κυμάτων

Δύο σύγχρονες πηγές Π₁ και Π₂ που απέχουν απόσταση d=8m, παράγουν στην επιφάνεια ενός υγρού αρμονικά κύματα που έχουν ταχύτητα διάδοσης υ=20m/s. Η εξίσωση της απομάκρυνσης των πηγών σε συνάρτηση με το χρόνο δίνεται από τη σχέση y=0,4ημ20πt  (S.I.).

1.    Σε ένα σημείο Σ της επιφάνειας του υγρού που απέχει απόσταση r₁=4m από την πηγή Π₁ και απόσταση r₂ από την πηγή Π₂ με r₂> r₁, τα δύο κύματα φτάνουν με χρονική καθυστέρηση Δt=0,2s.

       α)  Να διερευνήσετε αν στο σημείο Σ έχουμε ενισχυτική ή αποσβεστική συμβολή.

       β)  Να βρεθεί η απόσταση r₂.

       γ)  Να βρεθεί η υπερβολή ενίσχυσης ή απόσβεσης στην οποία βρίσκεται το σημείο Σ.

       δ) Να σχεδιάσετε τη γραφική παράσταση της απομάκρυνσης του σημείου Σ σε συνάρτηση με το χρόνο για t≥0.

       ε) Να υπολογίσετε την ταχύτητα ταλάντωσης του Σ τη χρονική στιγμή t=0,45s.

       ζ) Να σχεδιάσετε τη γραφική παράσταση της δύναμης επαναφοράς που δέχεται το υλικό σημείο Σ σε συνάρτηση με το χρόνο για t≥0 αν θεωρήσουμε ότι η στοιχειώδης μάζα του υλικού σημείου Σ είναι m=5•10^-3 Kg.

       η) Να σχεδιάσετε τη γραφική παράσταση του πλάτους ταλάντωσης του σημείου Σ σε συνάρτηση με το χρόνο για t≥0.

2.    Για ένα σημείο Ρ που βρίσκεται πάνω στο ευθύγραμμο τμήμα Π₁Π₂ και απέχει x₁ και x₂ (x₁>x₂) από τις πηγές Π₁ και Π₂ αντίστοιχα, η γραφική παράσταση της ταχύτητας ταλάντωσής του σε συνάρτηση με το χρόνο δίνεται στο παρακάτω σχήμα:

       

   Δείτε όλη την άσκηση με την απάντηση από  ΕΔΩ