Løsninger til Opgaver i fysik A-niveau Fysikforlaget ... - szymanski spil

Løsningerne er hentet på www.szymanskispil.dk
Opgave B4 side 23: Lydoptagelse
a) På oscilloskopbilledet aflæses svingningstiden/perioden. Det ses, at et stykke på 2,40ms svarer
til tre bølger, dvs. at perioden er:
2,
40ms
T 0,
80ms
3
Dermed er frekvensen:
1 1
1
f
1250s
1,
25kHz
3
T 0,
80 10
s
b) Ud fra frekvensen og bølgens udbredelseshastighed i luften kan bølgelængden bestemmes:
v 345m
/ s
v f 0,
276m
f 1250Hz
For at afgøre, hvad der sker med lydsignalets styrke, kan man se på forskellen i de 2 afstande
fra højttalerne til mikrofonen:
s 1,
903m
1,
213m
0,
690m
Forholdet mellem strækningen og bølgelængden er:
s
0,
690m
2,
5
0,
276m
Lyden fra den ene højttaler skal altså bevæge sig en afstand, der svarer til 2,5 gange
bølgelængden længere end lyden fra den anden. Derfor vil bølgetop for det ene lydsignal
ramme mikrofonen samtidig med bølgedal fra det andet lydsignal – og omvendt. Derfor vil
lydstyrken svækkes, når den anden højttaler tilsluttes.
Opgave B5 side 24: Lys i vand
a) Vinklen mellem 0. og 4. ordens strålerne kan bestemmes ved at regne på den retvinklede
trekant, der dannes af punktet, hvor laseren rammer gitteret, 0. ordens-prikken samt den ene 4.
ordens prik.
1
39,4cm
2
1
39,4
tan( 4) 4
tan 29,3732955957
35,0cm
2 35,0
Så kan gitterformlen bruges til at bestemme gitterkonstanten:
9
n n 4 632,8 10
m
6
sin nd5,16047310m5,16m d
sin sin(29,373 )
n
b) Gitterkonstanten, der er afstanden mellem spalterne i gitteret, ændrer sig ikke, når der kommer
vand i karret. Så nu kan gitterkonstanten bruges til at bestemme bølgelængden af laserlyset,
når man først har bestemt 4. ordens-afbøjningsvinklen:
1
27,8cm
2
1
27,8
tan( 4) 4
tan 21,6601480
35,0cm
2 35,0
Bølgelængden bestemmes: