با ذکر دلیل به سوالات زیر پاسخ دهید"فیزیک"

الف) اگر فرکانس منبعی را دو برابر کنیم، سرعت انتشار موج در محیط چند برابر می‌شود؟

پاسخ: سرعت انتشار موج تغییری نمی‌کند.

دلیل: سرعت انتشار موج (vvv) به خواص محیط وابسته است و توسط رابطه‌ی v=fλv = f \lambdav=fλ (فرکانس fff و طول موج λ\lambdaλ) تعیین می‌شود. وقتی فرکانس دو برابر شود، طول موج متناسب با آن نصف می‌شود، اما سرعت انتشار در محیط ثابت می‌ماند، چرا که تابع خواص فیزیکی محیط (مانند چگالی و کشسانی) است و به فرکانس منبع وابسته نیست.

ب) اگر دامنه‌ی ارتعاش منبعی دو برابر شود، فرکانس نوسان چند برابر می‌شود؟

پاسخ: فرکانس نوسان تغییری نمی‌کند.

دلیل: فرکانس نوسان به مشخصات فیزیکی نوسانگر (مانند جرم و ثابت فنر یا طول پاندول) بستگی دارد، نه به دامنه. دامنه‌ی نوسان فقط میزان جابجایی از نقطه تعادل را نشان می‌دهد و تاثیری بر تعداد نوسانات در واحد زمان (فرکانس) ندارد.

ج) اگر دامنه و فرکانس منبع دو برابر شود، انرژی مکانیکی نوسانگر چند برابر می‌شود؟

پاسخ: انرژی مکانیکی نوسانگر 16 برابر می‌شود.

دلیل: انرژی مکانیکی نوسانگر با فرمول E∝A2f2E \propto A^2 f^2E∝A2f2 (یعنی به مربع دامنه AAA و مربع فرکانس fff) مرتبط است. اگر دامنه دو برابر شود، A2A^2A2 چهار برابر می‌شود و اگر فرکانس نیز دو برابر شود، f2f^2f2 هم چهار برابر می‌شود. بنابراین، انرژی کل نوسانگر 4×4=164 \times 4 = 164×4=16 برابر خواهد شد.