Opgave
Aanvankelijk is het uiteinde Q van een lange rubberslang in de evenwichtsstand. Op t = 0 gaat punt Q trillen met een frequentie van 2,0 Hz. Het begint met een beweging in positieve richting en zendt transversale golven met een voortplantingssnelheid van 3,0 m/s door de rubberslang. Op 1,0 m van Q vandaan ligt punt P.
a) Geef een schets van de rubberslang op t = 1,0 s in onderstaande assenstelsel.
b) Geef in die schets de positie van P aan en geef met een pijl de richting aan waarin P op t = 1,0 s beweegt.
c) Bereken de fase van punt P op t = 1,0 s.
Uitwerking vraag (a)
• Als het uiteinde begint met een beweging naar ‘boven’ in de richting van de + , dan gaat bij de lopende golf een ‘bultje voorop’.
• λ = v × T = 3,0 × 0,50 = 1,50 m
• Op t = 1,0 s zijn er twee golven te zien en die zijn 3,0 m ver gekomen
• De getekende golven moeten duidelijk sinusvormig zijn. Het getekende rooster staat dat toe.
Uitwerking vraag (b)
• De afstand 1,0 m komt overeen met 8 hokjes.
• De uiterste stand van P is juist geweest. De pijl is richting evenwichtsstand.
Uitwerking vraag (c)
Er zijn drie methodes:
1. Van P tot het golffront zijn 16 hokjes = (16/12)λ = 1,33λ. Dus P trilt al 1,33 T en dus is de fase φ = 1,33
2. s = v × t >>
• 1,0 = 3,0 × t >>
• t = 0,33 s.
• P moest dus 0,33 s wachten vóór het punt ook ging trillen. P trilt gedurende 1,0 - 0,33 = 0,67 s.
• φ = f × t = 2,0 × 0,67 = 1,33
3. De afstand QP = 1,0 m
