Τεστ στα Κύματα Β (Επίπεδο δυσκολίας: Εύκολο)

Αν στο κενό το φως διαδίδεται με ταχύτητα \[c\], τότε τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα στο κενό:

Σε οριζόντιο ελαστικό μέσο που εκτείνεται στο θετικό ημιάξονα \[Οx\] έχει δημιουργηθεί στάσιμο κύμα με εξίσωση \[y=2A συν \frac{ 2πx}{λ} \cdot ημωt\]. Η χρονοεξίσωση της ταχύτητας της πέμπτης κοιλίας μετά το Ο είναι:

Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται το στιγμιότυπο στάσιμου αρμονικού κύματος που δημιουργείται σε οριζόντια ελαστική χορδή ΟΚ τη χρονική στιγμή \[t_1\]. Τη στιγμή αυτή όλα τα σημεία της χορδής που ταλαντώνονται έχουν μέγιστη κατά μέτρο επιτάχυνση. Η περίοδος των τρεχόντων κυμάτων που η συμβολή τους δημιουργεί το στάσιμο κύμα είναι \[Τ\]. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Σε οριζόντια ελαστική χορδή που εκτείνεται στο θετικό ημιάξονα \[Οx\] έχει δημιουργηθεί εγκάρσιο αρμονικό κύμα που περιγράφεται απ’ την εξίσωση \[y=0,1 συν3πx ημ10πt\] (S.I.). Μεταξύ δύο κοιλιών της χορδής έχουν δημιουργηθεί \[3\] δεσμοί. Η απόσταση των Θ.Ι. των δύο αυτών κοιλιών είναι:

Η εξίσωση του ηλεκτρικού πεδίου ενός αρμονικού ηλεκτρομαγνητικού κύματος είναι \[Ε=75 \cdot ημ4π\left( 6 \cdot 10^{10} t-2 \cdot 10^4 x\right) (S.I.)\]. Η ταχύτητα στο κενό είναι \[c=3 \cdot 10^8 \frac{ m }{ s }\]. Η εξίσωση του μαγνητικού πεδίου του ηλεκτρομαγνητικού αυτού κύματος σε άλλο μέσο εκτός του κενού στο οποίο διαδίδεται και μακριά απ’ την πηγή που το δημιούργησε είναι:

Σε οριζόντια ελαστική χορδή που η διεύθυνσή της εκτείνεται στον άξονα \[x' Ox\] έχει δημιουργηθεί στάσιμο κύμα που περιγράφεται απ’ την εξίσωση \[y=2A συν \frac{ 2πx }{λ } \cdot ημωt \]. Δύο σημεία Β,Γ της χορδής βρίσκονται στις θέσεις \[x_B = - \frac{λ}{6}\] και \[x_Γ=1,5\, λ \] αντίστοιχα. H μέγιστη κατακόρυφη απόστασή τους είναι:

Κατά μήκος γραμμικού ελαστικού μέσου διαδίδονται με αντίθετες κατευθύνσεις δύο εγκάρσια αρμονικά κύματα ίδιου πλάτους \[Α\], μήκους κύματος \[λ\] και περιόδου \[Τ\]. Η εξίσωση του στάσιμου κύματος που προκύπτει απ’ τη συμβολή τους είναι \[y=2Aσυν \frac{2πx}{λ} ημ \frac{ 2πt }{ T } \]. Για τη δημιουργία της εξίσωσης αυτής πήραμε για αρχή Ο του άξονα που ταυτίζεται με τη χορδή:

Ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα διαδίδεται στο κενό και τα πεδία του περιγράφονται από τις συναρτήσεις: \[y_1 (x,t)=60\cdot ημ\left( 2π \left( 6 \cdot 10^10 t - 2 \cdot 10^2 x\right) \right) (S.I.)\, (1)\] , \[y_2 (x,t)=2 \cdot 10^{-7} \cdot ημ\left( 2π \left( 6 \cdot 10^10 t - 2 \cdot 10^2 x \right)\right) (S.I.).\, (2)\] Η εξίσωση που περιγράφει το μαγνητικό πεδίο του ηλεκτρομαγνητικού κύματος είναι:

Δύο όμοιες οριζόντιες χορδές κιθάρας \[(1)\, , \, (2)\] με ίσο μήκος έχουν δεμένα τα δύο άκρα τους και δημιουργούμε σ’ αυτές στάσιμα κύματα με εξισώσεις \[ y_1=0,01 συν4πx \cdot ημ20πt\] (S.I.) και \[y_2=0,01 συν8πx \cdot ημ40πt\] (S.I.). Το χρονικό διάστημα μεταξύ δύο διαδοχικών ευθυγραμμίσεων των χορδών είναι \[Δt_1\, , \, Δt_2\] αντίστοιχα και τότε ισχύει:

Σε οριζόντια ελαστική χορδή έχει δημιουργηθεί στάσιμο κύμα με εξίσωση \[y=2A συν \frac{ 2πx }{ λ } \cdot ημ \frac{ 2πt }{ T }\]. Η απόσταση των θέσεων ισορροπίας δύο διαδοχικών κοιλιών του στάσιμου κύματος είναι:

Σε οριζόντια ομογενή ελαστική χορδή που η διεύθυνσή της ταυτίζεται με τον άξονα \[x' Ox\] διαδίδονται ταυτόχρονα δύο πανομοιότυπα κύματα με εξισώσεις \[y_1=A ημ2π\left(\frac{t}{T} - \frac{ x }{ λ } \right) \, , \, y_2=A ημ2π \left( \frac{t }{ T }+ \frac{x }{ λ } \right)\]. Η συμβολή τους δημιουργεί στη χορδή στάσιμο κύμα με περισσότερους από δύο δεσμούς. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Σε οριζόντια χορδή ΟΖ έχει δημιουργηθεί στάσιμο κύμα που περιγράφεται απ’ την εξίσωση \[y=2A συν \frac{ 2πx }{ λ } \cdot ημ \frac{2πt}{T}\]. Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται το στιγμιότυπο της χορδής τη χρονική στιγμή \[t_1\]. Τα σημεία \[Δ_1\, , \, Δ_2\] και \[Ζ\] είναι δεσμοί του στάσιμου κύματος. Το σημείο Γ έχει θέση ισορροπίας που απέχει \[x = \frac{λ}{6}\] απ’ την αρχή Ο του άξονα Οx. Στο σημείο Γ αντιστοιχεί σημειακή μάζα \[m\]. Η μεταβολή της ορμής του σημείου Γ απ’ τη χρονική στιγμή \[t_1\] ως τη χρονική στιγμή \[t_1+\frac{T}{2}\] είναι:

Σε οριζόντια ελαστική χορδή συμβάλλουν δύο όμοια τρέχοντα αρμονικά κύματα πλάτους \[Α\] που η συμβολή τους δημιουργεί σ’ αυτήν στάσιμο κύμα. Η απόσταση ενός δεσμού με τη διαδοχική του κοιλία είναι \[\ell_1\]. Δύο σημεία Ζ, Η της χορδής παραμένουν συνεχώς ακίνητα. Μεταξύ των δύο αυτών σημείων δημιουργούνται \[8\] σημεία που έχουν ενέργεια ταλάντωσης ίση με τη μισή της ενέργειας ταλάντωσης μιας κοιλίας της χορδής. Το μήκος του τμήματος ΖΗ της χορδής είναι:

Σε οριζόντια ελαστική χορδή δημιουργείται στάσιμο κύμα που δημιουργείται απ’ τη συμβολή δύο εγκάρσιων αρμονικών κυμάτων που περιγράφονται απ’ τις εξισώσεις \[y_1=A ημ2π\left( \frac{t }{T }-\frac{x}{λ} \right)\, , \, y_2=A ημ2π\left( \frac{t }{T}+\frac{x }{λ} \right)\]. Δύο σημεία Ζ, Η της χορδής βρίσκονται εκατέρωθεν μιας κοιλίας Κ και είναι τα κοντινότερα σημεία σ’ αυτήν που ταλαντώνονται με το ίδιο πλάτος \[Α\sqrt{3}\]. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Ηλεκτρομαγνητικό κύμα διαδίδεται στο κενό με ταχύτητα \[c\]. Οι μέγιστες εντάσεις του ηλεκτρικού και του μαγνητικού πεδίου είναι αντίστοιχα \[Ε_{max}\] και \[B_{max}\] ενώ σ’ ένα σημείο του μέσου διάδοσης μια χρονική στιγμή οι εντάσεις του ηλεκτρικού και του μαγνητικού πεδίου έχουν μέτρα \[Ε\] και \[Β\] αντίστοιχα. Ποιες από τις παρακάτω σχέσεις είναι σωστές;

Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση. Κοντά στην κεραία παραγωγής ηλεκτρομαγνητικού κύματος η διαφορά φάσης του ηλεκτρικού και του μαγνητικού πεδίου είναι:

Σε οριζόντιο γραμμικό ελαστικό μέσο δημιουργείται από τη συμβολή δύο πανομοιότυπων εγκάρσιων αρμονικών κυμάτων μήκους κύματος \[λ\] στάσιμο κύμα. Η απόσταση των θέσεων ισορροπίας ενός δεσμού με την επόμενή του κοιλία είναι:

Σε οριζόντια ελαστική χορδή που και τα δύο άκρα της είναι ελεύθερα (κοιλίες) έχει δημιουργηθεί στάσιμο κύμα και έχουν σχηματιστεί \[Ν\] δεσμοί. Τα σημεία της χορδής που ταλαντώνονται έχουν συχνότητα \[f\]. Για να τριπλασιαστεί ο αριθμός των δεσμών της χορδής χωρίς ν’ αλλάξει η κινητική κατάσταση των δύο άκρων της πρέπει η συχνότητα αυτή να γίνει:

Σε οριζόντια ελαστική χορδή που ταυτίζεται με τη διεύθυνση του άξονα \[x' Ox\], δημιουργείται αρμονικό στάσιμο κύμα με εξίσωση \[y=2A συν \frac{ 2πx }{ λ } \cdot ημ \frac{ 2πt }{ T }\]. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Αν διαλέξω για αρχή του άξονα \[x=0\] ένα άλλο σημείο που έχει μετά τη δημιουργία του στάσιμου κύματος πλάτος \[A' ≠ 2A\] τότε μεταβάλλονται:

Η εξίσωση \[y=0,02\cdot συνπx \cdot ημ10πt \] (S.I.) μπορεί να περιγράφει το φαινόμενο:

Μεταξύ των άκρων Ο, Ζ μιας οριζόντιας ελαστικής χορδής που η διεύθυνσή της ταυτίζεται με το θετικό ημιάξονα \[Οx\] έχει δημιουργηθεί στάσιμο αρμονικό κύμα από δύο τρέχοντα κύματα μήκους κύματος \[λ\], περιόδου \[Τ\] και πλάτους \[Α\] που διαδίδονται ταυτόχρονα στη χορδή με αντίθετες κατευθύνσεις. Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται το στιγμιότυπο του στάσιμου κύματος τη χρονική στιγμή \[t_1\] σ’ όλη την έκταση της χορδής. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις που αναφέρονται στο φάσμα των ηλεκτρομαγνητικών ακτίνων είναι σωστές;

Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται το στιγμιότυπο τμήματος ΟΚ ελαστικού μέσου που έχει δημιουργηθεί στάσιμο κύμα που περιγράφεται απ’ την εξίσωση \[y=2A συν \frac{ 2πx }{ λ } \cdot ημ \frac{ 2πt }{ Τ }\] τη χρονική στιγμή \[t_1=0,075\, s\] που το άκρο Ο έχει για δεύτερη φορά μέγιστη δυναμική ενέργεια μετά τη στιγμή \[t=0\]. Το μήκος του τμήματος ΟΚ είναι:

Κατά μήκος οριζόντιας ελαστικής χορδής \[ΟΔ_4\] που η διεύθυνσή της εκτείνεται στο θετικό ημιάξονα \[Οx\] έχει δημιουργηθεί στάσιμο κύμα που περιγράφεται απ’ τη σχέση \[y=2A συν \frac{ 2πx }{ λ } ημ \frac{2πt }{ T }\]. Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται το στιγμιότυπο του στάσιμου κύματος σ’ όλη την έκταση της χορδής τη χρονική στιγμή \[t_1\] που η αρχή Ο έχει ταχύτητα που η κατεύθυνσή της φαίνεται στο σχήμα. Τα σημεία \[Δ_1,\, Δ_2,\, Δ_3,\, Δ_4\] είναι δεσμοί. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Σε δύο οριζόντιες ελαστικές χορδές \[(1)\, ,\, (2)\] έχουν δημιουργηθεί στάσιμα κύματα με εξισώσεις \[y_1=0,01 συνπx \cdot ημ2πt\] (S.I.) και \[y_2=0,02 συν2πx \cdot ημ4πt \] (S.I.). Για τις μέγιστες ταχύτητες \[υ_{Κ,1}\, , \, υ_{Κ,2}\] μιας κοιλίας της χορδής \[(1)\] και μιας κοιλίας της χορδής \[(2)\] αντίστοιχα ισχύει:

Τα γειτονικά τμήματα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος εκατέρωθεν του ορατού φωτός είναι:

Σε μια οριζόντια ελαστική χορδή μήκους \[\ell=1,35\, m\] έχει δημιουργηθεί στάσιμο κύμα. Το ένα άκρο της χορδής είναι ελεύθερο ενώ το άλλο ακλόνητα στερεωμένο. Η απόσταση δύο διαδοχικών συμφασικών κοιλιών είναι \[Δx=0,2\, m\]. Το πλήθος των δεσμών που έχουν δημιουργηθεί στη χορδή είναι:

Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Η υπεριώδης ακτινοβολία:

Σε μια οριζόντια ελαστική χορδή που τα άκρα της είναι ελεύθερα έχει δημιουργηθεί στάσιμο κύμα που περιγράφεται απ’ την εξίσωση \[y=0,02 συν2πx \cdot ημ10πt\] (S.I.). Μεταξύ των δύο άκρων της χορδής έχουν δημιουργηθεί \[5\] κοιλίες. Το μήκος \[\ell\] της χορδής είναι:

Σε οριζόντιο γραμμικό ελαστικό μέσο που έχει και τα δύο άκρα του ελεύθερα (κοιλίες) έχει δημιουργηθεί στάσιμο αρμονικό κύμα. Στο μέσο σχηματίζονται \[9\] κοιλίες αν η συχνότητα ταλάντωσης των σημείων της χορδής είναι \[f\]. Ποιο πρέπει να είναι το ποσοστό μεταβολής της συχνότητας ώστε στο μέσο να δημιουργηθούν \[6\] κοιλίες;