Une onde est définie comme une perturbation dans un matériau qui transporte de l'énergie sans provoquer de mouvement net de particules. Ils se déplacent selon un mouvement périodique et répété, transférant l'énergie de la source à la destination. Les ondes sont divisées en deux types : les ondes transversales et les ondes longitudinales. Les ondes transversales sont des ondes lumineuses et aquatiques, tandis que les ondes longitudinales sont des ondes sonores et de compression.
Quelle est la fréquence ?
Le nombre d'oscillations d'une onde par unité de temps est défini comme la fréquence (Hz). C'est l'inverse du temps et est représenté par le signe f. Son unité de mesure est le hertz. Sa formule dimensionnelle est [M0L0T-1].
Qu'est-ce que la longueur d'onde ?
La distance entre les deux points les plus proches en phase l'un avec l'autre est spécifiée sous forme de longueur d'onde. Il est représenté par le symbole (lambda). C’est le produit de la distance parcourue par une onde par unité de temps et du temps total mis. Son unité de mesure est le mètre. Sa formule dimensionnelle s'écrit [M0L1T0].
Relation entre la fréquence et la longueur d'onde
La fréquence et la longueur d'onde sont indirectement proportionnelles l'une à l'autre. Plus la longueur d’onde est grande, plus la fréquence est faible et vice versa. La vitesse à laquelle se propage une onde est égale au produit de sa fréquence et de sa longueur d'onde, ce qui justifie le lien entre ces deux paramètres.
V = λ f
où,
V est la vitesse des vagues,
f est la fréquence de l'onde,
λ est la longueur d'onde.
Dérivation
La relation entre la fréquence et la longueur d'onde peut être dérivée à l'aide des formules pour ces deux quantités.
cadre de collections JavaNous savons que la fréquence est le temps nécessaire pour effectuer une oscillation en dehors du temps t. Donc nous avons,
f = 1/t …….. (1)
On sait également que la vitesse d’une vague est le rapport entre la distance parcourue par la vague et le temps total qu’elle met.
V = λ/t
V = λ (1/t)
En utilisant (1), nous obtenons,
V = λ f
Cela dérive la relation entre la fréquence et la longueur d’onde d’une onde.
Exemples de problèmes
Problème 1. Calculez la fréquence de l'onde si une onde termine un cycle en 0,02 s.
Solution:
Nous avons,
acteur GovindaTemps (t) = 0,02 s
En utilisant la formule que nous avons,
f = 1/t
f = 1/0,02
f = 50 Hz
Problème 2. Calculer la longueur d'onde d'une onde se déplaçant à la vitesse de 250 m/s et ayant une fréquence de 600 Hz.
Solution:
Nous avons,
V = 250,
f = 600
En utilisant la formule que nous avons,
V = λf
=> 250 = λ (600)
=> λ = 250/600
=> λ = 5/12
=> λ = 0,416 m
char tostring java
Problème 3. Calculer la longueur d'onde d'une onde se déplaçant à la vitesse de 32 m/s et ayant une fréquence de 800 Hz.
Solution:
Nous avons,
V = 32,
f = 800
En utilisant la formule que nous avons,
V = λf
=> 32 = λ (800)
=> λ = 32/800
=> λ = 1/25
=> λ = 0,04 m
Problème 4. Calculer la fréquence d'une onde se déplaçant à la vitesse de 70 m/s et ayant une longueur d'onde de 2 m.
Solution:
Nous avons,
V = 70,
λ = 2
En utilisant la formule que nous avons,
V = λ f
=> 70 = 2f
=> f = 70/2
=> f = 35 Hz
Problème 5. Calculer la fréquence d'une onde se déplaçant à la vitesse de 135 m/s et ayant une longueur d'onde de 10 m.
Solution:
Nous avons,
V = 135,
jspλ = 10
En utilisant la formule que nous avons,
V = λf
=> 135 = 10f
=> f = 135/10
=> f = 13,5 Hz
Problème 6. Calculer le temps mis par une vague pour parcourir une distance de 0,2 m à la vitesse de 350 m/s.
Solution:
Nous avons,
V = 350,
λ = 0,2
En utilisant la formule que nous avons,
V = λf
=> 350 = 0,2f
=> f = 350/0,2
=> f = 1750 Hz
Trouvez le temps pris en utilisant la formule f = 1/t.
t = 1/f
= 1/1750
= 0,00057 s
bouton au centre CSS
Problème 7. Calculer la vitesse d'une onde qui a parcouru une distance de 2,5 m en 8 s.
Solution:
Nous avons,
λ = 2,5,
t = 8,
Trouvez la fréquence en utilisant la formule,
f = 1/t
= 1/8
= 0,125 Hz
En utilisant la formule que nous avons,
V = λ f
V = (2,5) (0,125)
V = 0,3125 m/s