Een golf wordt gedefinieerd als een verstoring in een materiaal dat energie transporteert zonder netto deeltjesbeweging te veroorzaken. Ze reizen in een periodieke, herhaalde beweging en brengen energie over van de bron naar de bestemming. Golven zijn onderverdeeld in twee typen: transversale golven en longitudinale golven. Transversale golven zijn licht- en watergolven, terwijl longitudinale golven geluids- en compressiegolven zijn.
Wat is de frequentie?
Het aantal oscillaties van een golf per tijdseenheid wordt gedefinieerd als frequentie (Hz). Het is het omgekeerde van de tijd en wordt weergegeven door het teken f. De meeteenheid is hertz. De maatformule is [M0L0T-1].
Wat is golflengte?
De afstand tussen de twee dichtstbijzijnde punten die in fase met elkaar zijn, wordt gespecificeerd als een golflengte. Het wordt weergegeven door het symbool (lambda). Het is het product van de afstand die een golf per tijdseenheid aflegt en de totale benodigde tijd. De meeteenheid is meters. De maatformule is geschreven als [M0L1T0].
Relatie tussen frequentie en golflengte
De frequentie en golflengte zijn indirect evenredig met elkaar. Meer is de golflengte, minder is de frequentie en omgekeerd. De snelheid waarmee een golf zich voortplant is gelijk aan het product van zijn frequentie en golflengte, wat het verband tussen deze twee parameters rechtvaardigt.
V = λf
waar,
V is de golfsnelheid,
f is de golffrequentie,
λ is de golflengte.
Afleiding
De relatie tussen de frequentie en de golflengte kan worden afgeleid met behulp van de formules voor deze twee grootheden.
.net-tutorialWe weten dat de frequentie de tijd is die nodig is om één oscillatie buiten de tijd t te voltooien. Dus we hebben,
f = 1/t …….. (1)
Het is ook bekend dat de snelheid van een golf de verhouding is tussen de afstand die de golf aflegt en de totale tijd die deze nodig heeft.
V = λ/t
V = λ (1/t)
Met behulp van (1) krijgen we,
V = λf
Dit leidt de relatie af tussen frequentie en golflengte van een golf.
Voorbeeldproblemen
Probleem 1. Bereken de golffrequentie als een golf één cyclus in 0,02 s voltooit.
Oplossing:
We hebben,
Tijd (t) = 0,02 s
Met behulp van de formule die we hebben,
f = 1/t
f = 1/0,02
f = 50 Hz
Opgave 2. Bereken de golflengte van een golf die zich voortbeweegt met een snelheid van 250 m/s en een frequentie heeft van 600 Hz.
arraylist java
Oplossing:
We hebben,
V = 250,
f = 600
Met behulp van de formule die we hebben,
V = λf
=> 250 = λ (600)
=> λ = 250/600
=> λ = 5/12
=> λ = 0,416 m
selecteer als
Opgave 3. Bereken de golflengte van een golf die zich voortbeweegt met een snelheid van 32 m/s en een frequentie heeft van 800 Hz.
Oplossing:
We hebben,
V = 32,
f = 800
Met behulp van de formule die we hebben,
V = λf
=> 32 = λ (800)
=> λ = 32/800
=> λ = 1/25
=> λ = 0,04 meter
Opgave 4. Bereken de frequentie van een golf die zich voortplant met een snelheid van 70 m/s en een golflengte van 2 m heeft.
Oplossing:
We hebben,
V = 70,
λ = 2
Met behulp van de formule die we hebben,
V = λf
=> 70 = 2f
=> f = 70/2
=> f = 35 Hz
Opgave 5. Bereken de frequentie van een golf die zich voortplant met een snelheid van 135 m/s en een golflengte van 10 m heeft.
Oplossing:
We hebben,
V = 135,
10 ml tot onsλ = 10
Met behulp van de formule die we hebben,
V = λf
=> 135 = 10f
=> f = 135/10
=> f = 13,5 Hz
Opgave 6. Bereken de tijd die een golf nodig heeft om een afstand van 0,2 m af te leggen met een snelheid van 350 m/s.
Oplossing:
We hebben,
V = 350,
λ = 0,2
Met behulp van de formule die we hebben,
V = λf
=> 350 = 0,2 f
=> f = 350/0,2
=> f = 1750 Hz
Bereken de benodigde tijd met behulp van de formule f = 1/t.
t = 1/f
= 1/1750
= 0,00057 s
hoe oud is kylie jenner
Opgave 7. Bereken de snelheid van een golf die in 8 s een afstand van 2,5 m heeft afgelegd.
Oplossing:
We hebben,
λ = 2,5,
t = 8,
Vind de frequentie met behulp van de formule,
f = 1/t
= 1/8
= 0,125 Hz
Met behulp van de formule die we hebben,
V = λf
V = (2,5) (0,125)
V = 0,3125 m/s