Solucions Física en context 1

Tenim tres ones de llum A, B i C:

Ona A de freqüència f i amplitud a.
Ona B de freqüència f i amplitud 1,5a.
Ona C de freqüència f i amplitud a, desfasada 180º respecte l'ona A.

Anoteu la freqüència i l'amplitud de l'ona resultant quan interfereixen en un punt de l'espai i dibuixeu un gràfic per a il·lustrar les respostes en cada cas.

Farem servir la següent aplicació:

https://chemapps.stolaf.edu/swingjs/site/swingjs/examples/applets/_Wave_Interaction_.html

a) L'ona A se superposa amb l'ona B i en resulta l'ona P.

Les dues ones A i B tenen la mateixa freqüència. Com que les dues ones són de llum i tenen la mateixa velocitat, llavors les dues ones tenen la mateixa longitud d'ona.

A l'applet posarem:

Ona 1: λ=40 m i A=20 m

Ona 2: λ=40 m i A=30 m ( 30 m és 1,5 vegades 20 m, com diu l'enunciat)

Si es posa això a l'applet surt:

Com es veu, l'ona final té la mateixa longitud d'ona (i per tant freqüència) que les dues inicials. I l'amplitud és la suma de les dues. Per tant:

Ona resultant: λ=40 m i A=50 m

La solució serà:

Ona resultant: freqüència=f, amplitud=2,5a i amb fase amb l'ona 1 i 2.

b) L'ona A se superposa amb l'ona C i en resulta l'ona Q.

A l'applet posarem:

Ona 1: λ=40 m i A=20 m

Ona 2: λ=40 m, A=20 m i desfasada 180º respecte l'ona 1

L'ona resultant A=0m. No hi ha ona.

c) L'ona A se superposa amb l'ona B, desfasada 180º respecte l'A , i en resulta l'ona R.

A l'applet posarem:

Ona 1: λ=40 m i A=20 m

Ona 2: λ=40 m, A=30 m (30 m és 1,5 vegades 20 m) i desfasada 180º respecte l'ona 1

L'ona resultant té la mateixa longitud d'ona ( i per tant freqüència) que les dues inicials. L'ona resultant té la mateixa fase que la segona ona i com a amplitud la diferència entre les dues.

Ona resultant: λ=40 m i A=10 m

La solució serà:

Ona resultant: freqüència=f, Amplitud =0,5a i amb fase amb l'ona B.

d) L'ona A se superposa amb l'ona C, en fase amb l'A i en resulta l'ona S.

A l'applet posarem:

Ona 1: λ=40 m i A=20 m

Ona 2: λ=40 m, A=20 m i en fase amb l'ona 1

L'ona resultant té la mateixa longitud d'ona ( i per tant freqüència) que les dues inicials. L'ona resultant té el doble d'amplitud i la mateixa fase que les dues ones.

Ona resultant: λ=40 m i A=40 m

La solució serà:

Ona resultant: freqüència=f, Amplitud =2a i en fase amb l'ona A i B.