Fala dźwiękowa o długości 100 cm przechodzi z powietrza do wody. Przyjmij, że prędkość rozchodzenia się fali w powietrzu wynosi 340m/s, a w wodzie 1500 m/s. Oblicz długość fali w wodzie.

Daje naj.


Odpowiedź :

λ₂ ≈ 4,41 m

Długość fali w różnych ośrodkach

Dane:

λ = 100 cm = 1 m

v₁ = 340 m/s

v₂ = 1500 m/s

Szukane:

λ₂ = ?

Rozwiązanie:

Kiedy fala dźwiękowa przechodzi z jednego ośrodka w inny (o ile nie jest to próżnia), może ulec, tak zwanemu, załamaniu. W takim wypadku zmienia się jej długość i prędkość. Zmianie nie ulega jej częstotliwość, dlatego ze wzoru na częstotliwość możemy dowiedzieć się, jakie parametry będzie miała fala po zmianie ośrodka.

Policzmy częstotliwość danej fali dźwiękowej:

  [tex]\lambda = \frac{v}{f} \\\\f = \frac{v}{\lambda} = \frac{v_1}{\lambda_1} = 340 Hz[/tex]

Następnie policzmy długość tej fali w wodzie:

  [tex]\lambda _2 = \frac{v_2}{f} = 4,41 m[/tex]