ГДЗ · Фізика · 9 клас

Сторінка 132

Фізика, Бар’яхтар В. Г., Божинова Ф. Я., Довгий С. О., Кірюхін М. М., Кірюхіна О. О., за ред. Довгого С. О., 2026 · № 1–5 · 5 завдань

Повні розв’язки, як у зошиті. Хочеш розібратися самостійно — під кожним завданням є «Пояснення з репетитором».

§ 17. Виникнення та поширення механічних хвиль

Завдання 1

визначення довжини хвилі за малюнком

На рисунку показано поширення хвилі мотузкою (а) і пружиною (б). Сторона клітинки дорівнює $1 см$ . Потрібно визначити довжину кожної хвилі.

Розв’язання

Для мотузки (рис. а): відстань між двома найближчими гребенями складає $6$ клітинок. Оскільки сторона клітинки $1 см$ , то $λ = 6 \cdot 1 см = 6 см$ .
Для пружини (рис. б): відстань між двома найближчими гребенями складає $4$ клітинки. Отже, $λ = 4 \cdot 1 см = 4 см$ .

Відповідь:

для мотузки $λ = 6 см$ ; для пружини $λ = 4 см$ .

Завдання 2

розрахунок швидкості хвилі за довжиною та періодом

В океані довжина хвилі $λ = 270 м$ , а її період $T = 13, 5 с$ . Потрібно визначити швидкість поширення такої хвилі.

Розв’язання

Підставимо дані в формулу: $v = \frac{270 м}{13 , 5 с}$ .
Виконаємо ділення: $270 : 13, 5 = 20$ .

Відповідь:

швидкість поширення хвилі дорівнює $20 м / с$ .

Завдання 3

причина неможливості поширення механічних хвиль у вакуумі

Поясніть, чому механічна хвиля не може поширюватися у вакуумі.

Розв’язання

Вакуум — це простір, позбавлений речовини (відсутні частинки матерії).
Оскільки немає середовища, в якому б могли поширюватися коливання, механічна хвиля не може існувати у вакуумі.

Відповідь:

Механічна хвиля не поширюється у вакуумі, оскільки вона є поширенням коливань у пружному середовищі, а в вакуумі відсутня речовина (частинки), необхідна для передачі цих коливань.

Завдання 4 (с. 132)

Порівняння швидкостей хвилі та середовища

Чи збігаються швидкість поширення хвилі ( $v$ ) та швидкість руху точок середовища, коливання яких породжують цю хвилю?

Розв’язання

Розглянемо поперечну хвилю на мотузці: точки мотузки коливаються вгору-вниз (перпендикулярно до напрямку поширення), тоді як хвиля рухається вздовж мотузки.
Розглянемо поздовжню хвилю на пружині: витки стискаються і розтягуються вздовж напрямку поширення, але не від'їжджають кінцем у бік.
Отже, швидкість коливання точки ( $v_{точки}$ ) завжди відрізняється за напрямком і за величиною від швидкості поширення хвилі ( $v$ ).

Відповідь:

Ні, ці швидкості не збігаються. Швидкість поширення хвилі — це швидкість перенесення енергії через середовище, тоді як швидкість руху точок середовища — це амплітуда коливання навколо положення рівноваги (вона може бути нульовою в крайніх положеннях і максимальною в положенні рівноваги).

Завдання 5

Розрахунок глибини залягання породи за часом відбитої хвилі

Хвиля поширюється зі швидкістю $v = 4, 5 км / с$ . Відбита від глибоких шарів Землі хвиля була зафіксована на поверхні через $Δ t = 20 с$ після вибуху. Потрібно знайти глибину $h$ , на якій залягає порода з різкою зміною густини.

Розв’язання

Переведемо швидкість хвилі в метри за секунду: $v = 4, 5 км / с = 4500 м / с$ .
Знайдемо загальний шлях, який пройшла хвиля (вниз і назад): $S = v \cdot Δ t = 4500 м / с \cdot 20 с = 90000 м$ .
Обчислимо глибину як половину загального шляху: $h = \frac{S}{2} = \frac{90 000 м}{2} = 45000 м$ .

Відповідь:

Глибина залягання породи дорівнює $45000 м$ (або $45 км$ ).