سوال ۱۴ — سؤال ۱۴ امتحان نهایی فیزیک ۳ تجربی — شهریور ۱۴۰۵، نوبت صبح

الف) $v = \sqrt{\dfrac{F}{\mu}} = \sqrt{\dfrac{0.8}{0.2}} = 2\ \mathrm{m/s}$

ب) $40$ سانتی‌متر

پ) بالا می‌رود.

الف) تندی موج عرضی در طناب کشیده به نیروی کشش طناب ($F$) و چگالی خطی جرم آن ($\mu$) بستگی دارد:

ب) ۴۰ سانتی‌متر. طول موج فاصلهٔ دو قلهٔ پشت سر هم است. در شکل، فاصلهٔ قلهٔ روی محور $y$ تا قلهٔ بعدی $40\ \mathrm{cm}$ نوشته شده است؛ پس $\lambda = 40\ \mathrm{cm}$. (عدد $20\ \mathrm{cm}$ فاصلهٔ قله تا محور، یعنی دامنه است، نه طول موج.)

پ) بالا می‌رود. هر جزء طناب فقط بالا و پایین می‌رود. برای یافتن جهت حرکت آن، شکل موج را کمی در جهت انتشار (به سمت راست) جلو می‌بریم: کمی بعد، جزء M همان جابه‌جایی‌ای را پیدا می‌کند که الان بخشِ سمت چپِ آن دارد. بخش سمت چپ M به قله نزدیک‌تر و بالاتر از M است؛ پس M بالا می‌رود.