Przed Tobą kompletny zestaw 30 najważniejszych pytań sprawdzających z całego działu „Ruch drgający i fale” (moduły 01–16) . Pytania obejmują wszystkie kluczowe pojęcia, wzory, wykresy i zjawiska wymagane na klasówkach.
1. Czym charakteryzuje się ruch drgający w odróżnieniu od innych rodzajów ruchu?
1. Czym charakteryzuje się ruch drgający w odróżnieniu od innych rodzajów ruchu?
Ciało porusza się ze stałą prędkością po linii prostej bez zatrzymywania
Ciało porusza się tam i z powrotem po tym samym torze wokół położenia równowagi
Ciało porusza się wyłącznie ruchem jednostajnie przyspieszonym w jednym kierunku
Ciało wykonuje ciągły obrót dokoła własnej osi bez zmiany swojego położenia
2. Czym z definicji jest położenie równowagi dla ciała wykonującego drgania?
2. Czym z definicji jest położenie równowagi dla ciała wykonującego drgania?
Punktem, w którym ciało osiąga największe możliwe wychylenie i na chwilę zatrzymuje się przed zawróceniem
Miejscem, w którym prędkość drgającego ciała spada do zera pod wpływem sił oporu otaczającego ośrodka
Punktem początkowym toru, w którym ciało zostało odciągnięte ręką przed rozpoczęciem ruchu drgającego
Punktem, w którym wypadkowa wszystkich sił działających na ciało w spoczynku jest równa zeru
3. Kulka zawieszona na pionowej sprężynie wykonuje drgania. Najwyższy punkt jej ruchu znajduje się $6\text{ cm}$ powyżej położenia równowagi, a najniższy $6\text{ cm}$ poniżej. Ile wynosi amplituda $A$ tych drgań?
3. Kulka zawieszona na pionowej sprężynie wykonuje drgania. Najwyższy punkt jej ruchu znajduje się $6\text{ cm}$ powyżej położenia równowagi, a najniższy $6\text{ cm}$ poniżej. Ile wynosi amplituda $A$ tych drgań?
$A = 12\text{ cm}$
$A = 6\text{ cm}$
$A = 3\text{ cm}$
$A = 0\text{ cm}$
4. Wahadło wykonało $n = 30$ pełnych wahnięć w czasie $t = 15\text{ sekund}$. Ile wynoszą okres drgań $T$ oraz częstotliwość $f$?
4. Wahadło wykonało $n = 30$ pełnych wahnięć w czasie $t = 15\text{ sekund}$. Ile wynoszą okres drgań $T$ oraz częstotliwość $f$?
$T = 2\text{ s}, \quad f = 0{,}5\text{ Hz}$
$T = 0{,}5\text{ s}, \quad f = 2\text{ Hz}$
$T = 15\text{ s}, \quad f = 30\text{ Hz}$
$T = 450\text{ s}, \quad f = 2\text{ Hz}$
5. Jeden herc ($1\text{ Hz}$) to jednostka częstotliwości w układzie SI oznaczająca:
5. Jeden herc ($1\text{ Hz}$) to jednostka częstotliwości w układzie SI oznaczająca:
Jedno pełne drganie wykonane w czasie jednej minuty, czyli sześćdziesięciu sekund
Przemieszczenie ciała o 1 metr w czasie 1 sekundy
Siłę sprężystości równą jednemu niutonowi
Dokładnie jedno pełne drganie wykonane w czasie jednej sekundy ($1/\text{s}$)
6. Z wykresu czasowego zależności wychylenia od czasu $y(t)$ pojedynczego ciała drgającego możemy bezpośrednio odczytać:
6. Z wykresu czasowego zależności wychylenia od czasu $y(t)$ pojedynczego ciała drgającego możemy bezpośrednio odczytać:
Długość fali $\lambda$ (z osi poziomej) oraz prędkość rozchodzenia się fali $v$
Masę drgającego ciała oraz współczynnik sprężystości zastosowanej sprężyny
Amplitudę drgań $A$ (z osi pionowej) oraz okres jednego drgania $T$ (z osi czasu)
Całkowitą energię mechaniczną układu oraz przyspieszenie ziemskie $g$
7. Dwa identyczne wahadła poruszają się tak, że gdy pierwsze osiąga maksymalne wychylenie w prawo, drugie w tym samym momencie osiąga maksymalne wychylenie w lewo. O tych ciałach powiemy, że:
7. Dwa identyczne wahadła poruszają się tak, że gdy pierwsze osiąga maksymalne wychylenie w prawo, drugie w tym samym momencie osiąga maksymalne wychylenie w lewo. O tych ciałach powiemy, że:
Drgają w pełnej zgodności fazowej
Drgają z zupełnie różnymi częstotliwościami
Znajdują się w stanie rezonansu akustycznego, bo jedna fala wzmacnia drugą
Drgają w przeciwfazie (przesunięcie w czasie o pół okresu $T/2$)
8. Ciężarek zawieszony na sprężynie został odciągnięty w dół i puszczony swobodnie. Jaki jest zwrot siły sprężystości działającej na ciężarek, gdy znajduje się on PONIŻEJ położenia równowagi?
8. Ciężarek zawieszony na sprężynie został odciągnięty w dół i puszczony swobodnie. Jaki jest zwrot siły sprężystości działającej na ciężarek, gdy znajduje się on PONIŻEJ położenia równowagi?
W dół, bo sprężyna chce go jeszcze mocniej rozciągnąć
W górę, w stronę położenia równowagi (jest siłą zwracającą)
Poziomo w prawo, prostopadle do osi sprężyny
Siła sprężystości w tym punkcie wynosi dokładnie zero
9. Pod wpływem siły rozciągającej $F = 6\text{ N}$ sprężyna wydłużyła się o $x = 3\text{ cm}$ ($0{,}03\text{ m}$). Ile wynosi współczynnik sprężystości $k$ tej sprężyny?
9. Pod wpływem siły rozciągającej $F = 6\text{ N}$ sprężyna wydłużyła się o $x = 3\text{ cm}$ ($0{,}03\text{ m}$). Ile wynosi współczynnik sprężystości $k$ tej sprężyny?
$k = 2\text{ N/m}$
$k = 18\text{ N/m}$
$k = 200\text{ N/m}$
$k = 0{,}5\text{ N/m}$
10. W zegarze z wahadłem chcemy WYDŁUŻYĆ okres drgań 2 razy (wahadło ma wahać się dwa razy wolniej). Jak należy zmienić długość liny wahadła $L$?
10. W zegarze z wahadłem chcemy WYDŁUŻYĆ okres drgań 2 razy (wahadło ma wahać się dwa razy wolniej). Jak należy zmienić długość liny wahadła $L$?
Wydłużyć linę 2 razy
Skrócić linę 2 razy
Zwiększyć masę ciężarka 4 razy
Wydłużyć linę 4 razy
11. Dwa wahadła mają IDENTYCZNĄ długość liny ($L = 1\text{ m}$). Na pierwszym wisi ciężka kulka ze stali ($m = 1\text{ kg}$), a na drugim lekka kulka z drewna ($m = 0{,}1\text{ kg}$). Co powiesz o ich okresach drgań przy małych kątach wychylenia?
11. Dwa wahadła mają IDENTYCZNĄ długość liny ($L = 1\text{ m}$). Na pierwszym wisi ciężka kulka ze stali ($m = 1\text{ kg}$), a na drugim lekka kulka z drewna ($m = 0{,}1\text{ kg}$). Co powiesz o ich okresach drgań przy małych kątach wychylenia?
Wahadło ze stalową kulką ma 10 razy krótszy okres drgań
Wahadło z drewnianą kulką ma 10 razy krótszy okres drgań
Okresy drgań obu wahadeł są identyczne ($T_1 = T_2$)
Drewniane wahadło zatrzyma się natychmiast po pierwszym wahnięciu
12. Czym pod względem fizycznym jest dźwięk rozchodzący się w powietrzu?
12. Czym pod względem fizycznym jest dźwięk rozchodzący się w powietrzu?
Podłużną falą mechaniczną zagęszczeń i rozrzedzeń cząsteczek powietrza
Strumieniem fotonów poruszających się z prędkością światła w powietrzu
Poprzeczną falą elektromagnetyczną
Przepływem ogrzanego powietrza ze źródła do ucha
13. Dźwięk o częstotliwości $f = 2500\text{ Hz}$ w porównaniu z dźwiękiem o częstotliwości $f = 150\text{ Hz}$ jest przez ludzkie ucho odbierany jako:
13. Dźwięk o częstotliwości $f = 2500\text{ Hz}$ w porównaniu z dźwiękiem o częstotliwości $f = 150\text{ Hz}$ jest przez ludzkie ucho odbierany jako:
Zdecydowanie wyższy (piskliwy ton)
Zdecydowanie niższy (głęboki bas)
Dźwięk o identycznej wysokości, ale poruszający się szybciej
Dźwięk niesłyszalny dla ludzkiego ucha
14. Gitara basowa wydaje dźwięk znacznie głośniejszy, gdy muzyk mocniej szarpnie strunę. Który parametr fizyczny fali dźwiękowej wzrósł?
14. Gitara basowa wydaje dźwięk znacznie głośniejszy, gdy muzyk mocniej szarpnie strunę. Który parametr fizyczny fali dźwiękowej wzrósł?
Częstotliwość fali $f$
Prędkość rozchodzenia się dźwięku w powietrzu $v$
Amplituda drgań struny i cząsteczek powietrza $A$
Długość fali $\lambda$
15. Co jest bezpośrednią przyczyną tego, że swobodne drgania linijki dociśniętej do krawędzi stołu po chwili samoistnie wygasają?
15. Co jest bezpośrednią przyczyną tego, że swobodne drgania linijki dociśniętej do krawędzi stołu po chwili samoistnie wygasają?
Siły oporów ruchu (opór powietrza, tarcie wewnętrzne), które rozpraszają energię mechaniczną w ciepło
Stopniowe zużywanie się siły początkowej (impetu), która została nadana linijce w chwili odgięcia
Samorzutny zanik częstotliwości drgań wynikający z nieuchronnego upływu czasu w układzie drgającym
Stopniowy spadek sprężystości materiału, powodujący całkowite zablokowanie powrotu do równowagi
16. W drganiach słabo tłumionych (np. powoli gasnące wahadło ścienne) w miarę upływu czasu:
16. W drganiach słabo tłumionych (np. powoli gasnące wahadło ścienne) w miarę upływu czasu:
Amplituda drgań maleje, a okres drgań $T$ pozostaje w przybliżeniu stały
Okres drgań drastycznie maleje do zera, a amplituda jest niezmienna
Zarówno amplituda, jak i okres maleją proporcjonalnie do zera
Częstotliwość wzrasta do nieskończoności
17. Kiedy w układzie drgającym zachodzi zjawisko rezonansu mechanicznego?
17. Kiedy w układzie drgającym zachodzi zjawisko rezonansu mechanicznego?
Gdy siła wymuszająca działa stale w jednym kierunku ze stałą wartością, bez wykonywania oscylacji
Gdy amplituda siły okresowej wielokrotnie przewyższa ciężar całkowity drgającego układu mechanicznego
Gdy siła wymuszająca działa dokładnie w przeciwfazie do ruchu ciała, całkowicie tłumiąc wszelkie drgania
Gdy częstotliwość siły wymuszającej zrówna się z częstotliwością drgań własnych ($f_{\text{wym}} \approx f_0$)
18. Dlaczego pudło rezonansowe gitary akustycznej lub skrzypiec jest niezbędne do głośnego brzmienia instrumentu?
18. Dlaczego pudło rezonansowe gitary akustycznej lub skrzypiec jest niezbędne do głośnego brzmienia instrumentu?
Bo zatrzymuje dźwięk wewnątrz pudła rezonansowego, żeby nie wydostał się na zewnątrz w stronę słuchacza
Ponieważ dzięki rezonansowi przejmuje drgania od struny i porusza dużą masę powietrza, wzmacniając głośność
Ponieważ struny drgają w próżni panującej wewnątrz pudła, co eliminuje opory powietrza i przedłuża dźwięk
Ponieważ wielokrotne odbicia fal wewnątrz komory podwajają częstotliwość fali i czynią dźwięk donośniejszym
19. Gdy wahadło mija najniższy punkt toru (położenie równowagi, przyjęte jako poziom $h=0$ energii potencjalnej), jego energia:
19. Gdy wahadło mija najniższy punkt toru (położenie równowagi, przyjęte jako poziom $h=0$ energii potencjalnej), jego energia:
Kinetyczna jest maksymalna ($E_k = \max$), a potencjalna wynosi zero ($E_p = 0$)
Potencjalna jest maksymalna ($E_p = \max$), a kinetyczna wynosi zero ($E_k = 0$)
Zarówno potencjalna, jak i kinetyczna są równe zeru
Całkowita energia mechaniczna znika
20. W układzie drgającym bez oporów energia potencjalna sprężystości w skrajnym punkcie wynosi $E_p = 8\text{ J}$. Ile wynosi energia kinetyczna ciężarka w chwili przejścia przez punkt równowagi?
20. W układzie drgającym bez oporów energia potencjalna sprężystości w skrajnym punkcie wynosi $E_p = 8\text{ J}$. Ile wynosi energia kinetyczna ciężarka w chwili przejścia przez punkt równowagi?
$0\text{ J}$
$4\text{ J}$
$8\text{ J}$
$16\text{ J}$
21. Na powierzchni wody unosi się drewniany korek. Gdy obok przepływa fala morska, dlaczego korek nie odpływa wraz z nią do brzegu?
21. Na powierzchni wody unosi się drewniany korek. Gdy obok przepływa fala morska, dlaczego korek nie odpływa wraz z nią do brzegu?
Ponieważ siła wyporu wody całkowicie blokuje wszelki ruch poziomy ciał unoszących się na jej powierzchni
Ponieważ fala mechaniczna przenosi energię i stan zaburzenia, ale cząstki wody i korek drgają jedynie w miejscu
Ponieważ opór powietrza działający na górną część korka dokładnie równoważy siłę popychającą fali
Ponieważ grzbiety fal popychają korek wyłącznie do przodu, a doliny natychmiast cofają go na tę samą pozycję
22. Która z poniższych fal jest przykładem fali POPRZECZNEJ?
22. Która z poniższych fal jest przykładem fali POPRZECZNEJ?
Fala biegnąca wzdłuż sznura, którego końcem machamy w górę i w dół
Fala dźwiękowa rozchodząca się w powietrzu
Fala zagęszczeń i rozrzedzeń w ściskanej sprężynie, biegnąca wzdłuż jej osi
Fala ultradźwiękowa sonaru w wodzie morskiej
23. Czym w fizyce fal jest długość fali $\lambda$?
23. Czym w fizyce fal jest długość fali $\lambda$?
Czasem, po którym fala wygasa w ośrodku
Maksymalną wysokością grzbietu nad poziomem wody
Liczbą grzbietów uderzających w przeszkodę w ciągu minuty, czyli po prostu częstotliwością fali
Odległością między dwoma sąsiednimi grzbietami (drogą pokonaną przez falę w czasie 1 okresu $T$)
24. Patrzysz na wykres fali: na osi pionowej jest wychylenie w centymetrach, a na osi poziomej odległość $x$ w metrach. Co odczytasz bezpośrednio z odległości między dwoma sąsiednimi szczytami?
24. Patrzysz na wykres fali: na osi pionowej jest wychylenie w centymetrach, a na osi poziomej odległość $x$ w metrach. Co odczytasz bezpośrednio z odległości między dwoma sąsiednimi szczytami?
Długość fali $\lambda$ w metrach (to wykres przestrzenny $y(x)$ — stop-klatka fali)
Okres drgań $T$ w sekundach (czas jednego pełnego cyklu drgań cząsteczki)
Częstotliwość fali $f$ w hercach (liczbę pełnych drgań w czasie jednej sekundy)
Prędkość rozchodzenia się fali $v$ w metrach na sekundę w danym ośrodku
25. Dziewczynka porusza sznurem, tworząc falę. Zaczyna machać ręką 2 razy szybciej (podwaja częstotliwość $f$), nie zmieniając napięcia sznura. Co stanie się z prędkością fali $v$ oraz długością fali $\lambda$?
25. Dziewczynka porusza sznurem, tworząc falę. Zaczyna machać ręką 2 razy szybciej (podwaja częstotliwość $f$), nie zmieniając napięcia sznura. Co stanie się z prędkością fali $v$ oraz długością fali $\lambda$?
Prędkość wzrośnie 2 razy, a długość fali nie ulegnie zmianie, ponieważ sznur pozostaje ten sam
Prędkość fali nie zmieni się ($v = \text{const}$), a długość fali skróci się o połowę ($\lambda / 2$)
Zarówno prędkość fali, jak i długość fali wzrosną dwukrotnie zgodnie ze wzorem falowym
Długość fali podwoi się, a prędkość rozchodzenia się fali spadnie o połowę wzdłuż sznura
26. Fala dźwiękowa o częstotliwości $f = 170\text{ Hz}$ rozchodzi się w powietrzu z prędkością $v = 340\text{ m/s}$. Ile wynosi długość tej fali dźwiękowej?
26. Fala dźwiękowa o częstotliwości $f = 170\text{ Hz}$ rozchodzi się w powietrzu z prędkością $v = 340\text{ m/s}$. Ile wynosi długość tej fali dźwiękowej?
$\lambda = 0{,}5\text{ m}$
$\lambda = 510\text{ m}$
$\lambda = 2\text{ metry}$
$\lambda = 57\,800\text{ m}$
27. Dlaczego w próżni kosmicznej nie rozchodzi się dźwięk i panuje absolutna cisza?
27. Dlaczego w próżni kosmicznej nie rozchodzi się dźwięk i panuje absolutna cisza?
Wiatr słoneczny i silne promieniowanie kosmiczne natychmiast rozpraszają wszelkie drgania mechaniczne
Fale dźwiękowe ulegają w próżni całkowitemu odbiciu od niewidzialnych linii ziemskiego pola magnetycznego
Dźwięk rozchodzi się w próżni kosmicznej doskonale, lecz ludzkie ucho bez odbiornika radiowego nie jest w stanie go zarejestrować
Ponieważ dźwięk to fala mechaniczna wymagająca cząsteczek ośrodka materialnego, a w próżni cząsteczek brak
28. Uszereguj ośrodki według ROSNĄCEJ prędkości rozchodzenia się dźwięku (od najwolniejszego do najszybszego):
28. Uszereguj ośrodki według ROSNĄCEJ prędkości rozchodzenia się dźwięku (od najwolniejszego do najszybszego):
Stal ($5100\text{ m/s}$) → Woda ($1500\text{ m/s}$) → Powietrze ($340\text{ m/s}$)
Woda ($1500\text{ m/s}$) → Powietrze ($340\text{ m/s}$) → Stal ($5100\text{ m/s}$)
Powietrze ($340\text{ m/s}$) → Woda ($1500\text{ m/s}$) → Stal ($5100\text{ m/s}$)
Prędkość dźwięku we wszystkich tych ośrodkach jest jednakowa
29. Jaka jest minimalna odległość od przeszkody w powietrzu ($v = 340\text{ m/s}$), aby człowiek mógł usłyszeć wyraźne ECHO swojego głosu, i z czego wynika?
29. Jaka jest minimalna odległość od przeszkody w powietrzu ($v = 340\text{ m/s}$), aby człowiek mógł usłyszeć wyraźne ECHO swojego głosu, i z czego wynika?
Około $17\text{ metrów}$, ponieważ ludzkie ucho rozróżnia dwa dźwięki po co najmniej $0{,}1\text{ s}$ ($s = 34\text{ m} \implies d = 34/2 = 17\text{ m}$)
Dokładnie 340 metrów, ponieważ dźwięk potrzebuje pełnej sekundy na dotarcie do przeszkody i drugiej pełnej sekundy na powrót do ucha słuchacza stojącego w miejscu
Około 1 metra, ponieważ fala dźwiękowa odbija się od każdej twardej ściany, wywołując wyraźne echo w każdym, nawet najmniejszym pokoju
Odległość nie ma znaczenia, ponieważ powstanie echa zależy wyłącznie od wilgotności, ciśnienia i temperatury otaczającego powietrza
30. Echosonda wysłała pionowy impuls ultradźwiękowy w stronę dna morza ($v = 1500\text{ m/s}$). Odbite echo powróciło po czasie $t = 0{,}6\text{ sekundy}$. Na jakiej głębokości znajduje się dno?
30. Echosonda wysłała pionowy impuls ultradźwiękowy w stronę dna morza ($v = 1500\text{ m/s}$). Odbite echo powróciło po czasie $t = 0{,}6\text{ sekundy}$. Na jakiej głębokości znajduje się dno?
$900\text{ metrów}$
$450\text{ metrów}$
$225\text{ metrów}$
$1500\text{ metrów}$