دی ۱۴۰۴

امتحان نهایی فیزیک ۳ تجربی

سوالات و پاسخ‌های تشریحی امتحان نهایی فیزیک ۳ تجربی
همراه با بارم‌بندی و نکات کلیدی

۲۰ بارم کل۲۱ تعداد سوال۱۱۰ دقیقه زماندانلود PDF

سوال ۱۲ — سؤال ۱۲ امتحان نهایی فیزیک ۳ تجربی — دی ۱۴۰۴

۰.۷۵ بارم

شکل زیر یک موج سینوسی را در لحظه‌ای از زمان نشان می‌دهد که در خلاف جهت محور xx در طول ریسمان کشیده‌شده‌ای حرکت می‌کند. چهار جزء از این ریسمان روی شکل نشان داده شده است.

abcdجهت انتشارجابه‌جاییمکان

الف) در این لحظه جزء c بالا می‌رود یا پایین؟

ب) نوع حرکت جزء b تندشونده است یا کندشونده؟

پ) تعیین کنید موج در مدت T4\frac{T}{4} چه مسافتی را (بر حسب طول موج) می‌پیماید.

دیدن پاسخپاسخ این سوال همراه با حل تشریحی و نکات آموزشی
در یک قدمی شماست!
پاسخ تشریحیبستن پاسخ

الف) بالا — ب) کندشونده — پ) λ4\dfrac{\lambda}{4}

راه‌حل قدم‌به‌قدم

برای پیدا کردن جهت حرکت هر جزء، شکل موج را در ذهن کمی در جهت انتشار (به سمت چپ) جابه‌جا می‌کنیم. هر جزء ریسمان فقط بالا و پایین می‌رود و کمی بعد، همان جابه‌جایی‌ای را پیدا می‌کند که اکنون بخشِ سمت راستِ آن دارد (چون آن بخش از شکل به سمت چپ می‌آید).

الف) بالا. جزء c در سمت راست دره است. ریسمانِ سمت راستِ c بالاتر از خود c است (به سمت قلهٔ بعدی بالا می‌رود). با جلو آمدن موج، این بخش به جای c می‌رسد؛ پس c بالا می‌رود.

ب) کندشونده. جزء b در سمت چپ دره است و بخشِ سمت راستش (ته دره) پایین‌تر از آن است؛ پس b پایین می‌رود. یعنی b از وضع تعادل دور می‌شود و به سمت بیشینهٔ جابه‌جایی (ته دره) می‌رود. در حرکت نوسانی، تندی در وضع تعادل بیشینه و در بیشینهٔ جابه‌جایی صفر است؛ پس تندی b در حال کم شدن است و حرکتش کندشونده است.

پ) موج در مدت یک دورهٔ تناوب (TT) به اندازهٔ یک طول موج (λ\lambda) پیش می‌رود:

v=λT⇒Δx=v T4=λT⋅T4=λ4v = \frac{\lambda}{T} \Rightarrow \Delta x = v\,\frac{T}{4} = \frac{\lambda}{T}\cdot\frac{T}{4} = \frac{\lambda}{4}
این پاسخ مفید بود؟