Vågrörelse Fysik B

Hej,
Jag behöver hjälp med en fråga
AB är en vågfront som rör sig med hastigheten 9,0 m/s och reflekteras mot det markerade linjen. konstruera läget hos vågfront vid t= 0,60 s

Bilden visar läget vid t= 0, skalan är 1:1

http://tinypic.com/view.php?pic=33bixpx&s=5

Fysik, matematik och teknologi --> Naturvetenskapliga uppgifter
/Moderator

någon som kan hjälpa?

Vågen kommer ha rört sig s = 0.6*9 m. Eftersom inget avstånd till väggen är givet för t = 0 så säger jag som svar:

Jag antar att avståndet vid t = 0 från vågens mittpunkt (längs med dess utbredningsriktning) till väggen är x meter.
Vid t = 0.6 s är vågen avståndet abs(x-s) meter från väggen.

Tre situationer kan uppstå:

1. x>s => Vågen når ej fram eller är mindre än hälften reflekterad.

2. x=s => Exakt halva vågen är reflekterad.

3. x<s => Vågen är mer än hälften eller helt reflekterad.

Helt reflekterad innebär att hela vågfronten riktningsändrats 180 - 2v grader där v är infallsvinkel mätt mot en för väggen ortogonal linje.

Men hur ska man rita den?

Eftersom x inte är givet finns det ingen absolut position att rita. Du får istället rita exempel på de tre situationer jag skrev upp.

Exempel:
Om vågen är x = 100 meter från väggen vid t = 0 s så är vågen s = 5.4 meter närmre vid t = 0.6 s. x >> s vilket ger att vågen inte är reflekterad något ifall vågfrontens längd AB är försummad.



Går du i gymnasiet eller läser du på komvux? x borde vara givet.

gymnasiet
x är inte angivet, men jag tror att jag kan mäta den med hjälp an linjal då jag har en skala.
den är 4 cm så det betyder att det fall tre som gäller
x<s => Vågen är mer än hälften eller helt reflekterad.

Skulle du kunna visa mig hur man ritar

Aha, ja det är klart. Mät AB också, alltså längden på vågfronten.

Om abs(x - s) = 1.4 cm så är alltså mittpunkten på vågfronten så långt från väggen. Beroende på hur lång vågfronten är kommer den vara helt eller delvis reflekterad. Jag sitter tyvärr på min iPad nu så jag kan inte rita och visa.

Börja med den figuren du hade i första inlägget. Börja i mittpunkten på vågfronten och dra ett streck längs utbredningsriktningen till väggen, detta är ditt x. Sedan ritar du hur linjen reflekteras, det borde du kunna från optik. Sedan markerar du var på den reflekterade linjen vågens mittpunkt är ifall den är 1.4 cm från väggen. Sedan avgör du beroende på vågfrontens längd om den är helt eller delvis reflekterad och ritar det.

Posta en bild där du försökt så kan jag kommentera.

http://tinypic.com/view.php?pic=2bqxrn&s=5

AB= 3,0 cm, så mittpunkten ligger på 1,5 cm
Jag förstår inte sen vad ska jag göra

Okej. Om infallsvinkel är 20 grader och mittpunkten är reflekterad 1.4 cm från väggen måste AB/2 vara mindre än ca (1,4)/(tan(20)) = 3.846 cm för att fronten ska vara helt reflekterad.

Du tar alltså din punkt på den reflekterade linjen och ritar vågfronten vinkelrätt till denne. Vågfronten är helt reflekterad med ca 2.346 cm till godo.

Eureka!

Jag förstår inte var tan20 kommer ifrån

Jag kan nog inte hjälpa dig mer isåfall.

Du får kolla din bild, läsa vad jag skrivit och fråga din lärare. Det är rätt elementär trigonometri som tan(20) kommer ifrån. Må vara onödigt men hela poängen är att veta ifall vågfronten är fullständigt reflekterad eller ej, därmed räknas gränslängden på AB/2 ut och jämförs med det värde vi har.

Principen är superenkel, antingen har jag krånglat till det för dig eller så krånglar du till det för dig själv. Uppgiften du sitter med är förmodligen en g-uppgift, hoppa över den. Den är överflödig om du har principerna med dig.

En vågfront fungerar precis som en stråle beträffande reflektion och brytning. Bryt ner varje partikel i vågfronten och dra dess strålgång. Voila! Du får vågfrontens rörelse. Att de krånglar till det för dig med att du ska rita den, skit i det. Knappast det viktiga att ha med sig från vågrörelse. Finns betydligt mer intressanta saker att fokusera på.

Lägg ner tid på att förstå superposition, interferens, diffraktion, derivering av vågfunktion för att få fram hastighet och acceleration samt stående vågor.