Dalam rajah riak, maklumat terletak pada corak dan pada nombor yang diberikan soalan, bukan pada saiz gambar di atas kertas anda. Anda membaca panjang gelombang daripada jurang antara muka gelombang dan menggunakan skala yang dinyatakan apabila ada.
Pelajaran ini tergolong dalam kelakuan gelombang. Ia menggunakan idea daripada pantulan dan pembiasan menggunakan muka gelombang serta persamaan gelombang.
Apakah yang boleh dipercayai dalam rajah?
Rajah biasanya menunjukkan beberapa perkara dengan boleh dipercayai: bentuk muka gelombang (lurus atau membulat), di mana ia lebih rapat atau lebih jauh, dan bagaimana ia menukar arah di sempadan. Itu ciri kualitatif.
Nombor hanya boleh dipercayai apabila dinyatakan soalan: jarak berlabel, skala seperti “1.0 cm mewakili 4.0 cm”, atau frekuensi yang diberi. Jika rajah menyatakan “tidak mengikut skala”, mengukurnya tidak memberitahu apa-apa tentang saiz sebenar.
Bagaimana membaca panjang gelombang langkah demi langkah?
- Cari maklumat yang dinyatakan: jarak berlabel, skala, frekuensi atau laju.
- Kira jurang antara muka gelombang, bukan muka gelombang itu sendiri.
- Bahagikan jarak yang dinyatakan dengan bilangan jurang untuk mendapat satu panjang gelombang.
- Gunakan skala hanya jika ada, dengan menukar panjang pada rajah kepada panjang sebenar.
- Gunakan v = f × λ dengan unit dalam meter, hertz dan meter sesaat.
Contoh berlangkah
Data rekaan: rajah riak menunjukkan muka gelombang lurus yang selari.
Satu label menyatakan jarak dari muka gelombang pertama ke kelima ialah 0.20 m. Frekuensinya 6.0 Hz. Cari panjang gelombang dan laju.
Langkah 1, kira jurang: lima muka gelombang mempunyai 4 jurang di antaranya.
Langkah 2, panjang gelombang: λ = 0.20 ÷ 4 = 0.050 m.
Langkah 3, laju: v = f × λ = 6.0 × 0.050 = 0.30 m/s.
Langkah 4, semak: v ÷ f = 0.30 ÷ 6.0 = 0.050 m, sepadan.
Kesilapan yang perlu diawasi
Kesilapan biasa ialah membahagi dengan bilangan muka gelombang dan bukan bilangan jurang.
Jawapan yang salah: λ = 0.20 ÷ 5 = 0.040 m, jadi v = 0.24 m/s
Lima muka gelombang hanya melingkungi empat panjang gelombang. Membahagi dengan 5 menjadikan panjang gelombang terlalu kecil.
Pembetulannya ialah lakaran pantas: lukis beberapa garis dan kira ruang di antaranya. Kesilapan kedua ialah mengabaikan skala yang dinyatakan. Jika soalan berkata 1.0 cm pada rajah mewakili 4.0 cm pada tangki, jurang 2.4 cm pada kertas ialah 9.6 cm dalam realiti.
Papan penaakulan segi tiga dan bearing serta penerang sempadan dan pembundaran menyokong tabiat sudut dan kejituan yang teliti yang diperlukan dalam kerja rajah.
Semak kendiri
1. Tujuh muka gelombang merentangi 0.30 m, seperti dinyatakan pada rajah. Cari panjang gelombang.
Lihat jawapan
Tujuh muka gelombang mempunyai 6 jurang. λ = 0.30 ÷ 6 = 0.050 m.
2. Rajah menunjukkan muka gelombang lebih rapat di kanan berbanding di kiri. Frekuensinya sama di kedua-dua kawasan. Di mana gelombang lebih perlahan, dan mengapa?
Lihat jawapan
Gelombang lebih perlahan di kanan. Muka gelombang lebih rapat bermakna panjang gelombang lebih pendek, dan dengan frekuensi tidak berubah, v = f × λ memberi laju lebih rendah.
3. Pada rajah, muka gelombang bulat yang bersebelahan berjarak 2.4 cm. Skala menyatakan 1.0 cm mewakili 4.0 cm pada tangki. Cari panjang gelombang sebenar.
Lihat jawapan
2.4 × 4.0 = 9.6 cm, iaitu 0.096 m.
Ke mana selepas ini?
Satukan keseluruhan modul dengan set latihan kelakuan gelombang. Jika satu langkah terus gagal, kembali kepada mengaitkan panjang gelombang, frekuensi dan laju.
Pembacaan rajah yang teliti lebih mudah apabila guru boleh melihat apa yang anda kira dan ukur. Tuisyen Fizik dalam talian satu dengan satu kami direka berasaskan maklum balas langsung seperti itu.