Ch15Word - Chapter15 CHAPTER15WaveMotion 1....

Info iconThis preview shows pages 1–3. Sign up to view the full content.

View Full Document Right Arrow Icon
Chapter 15 CHAPTER 15 – Wave Motion 1. The speed of the wave is v  =  f λ  =  / T  = (9.0 m)/(4.0 s) =        2.3 m/s . 2. For AM we find the wavelengths from AMhigher  =  v / f AMlower  = (3.00 × 10 8  m/s)/(550 × 3  Hz) =        545 m ; AMlower  =  v / f AMhigher  = (3.00 × 8  m/s)/(1600 × 3  Hz) =        188 m . For FM we have FMhigher  =  v / f FMlower  = (3.00 × 8  m/s)/(88 × 6  Hz) =        3.4 m ; FMlower  =  v / f FMhigher  = (3.00 × 8  m/s)/(108 × 6  Hz) =        2.78 m . 3. We find the wavelength from v  =  f ; 330 m/s = (262 Hz) , which gives   =        1.26 m . 4. We find the speed of the longitudinal (compression) wave from v  = ( B / ρ ) 1/2  for fluids and  v  = ( E / ) 1/2  for solids. ( a )  For water we have v  = ( B / ) 1/2  = [(2.0 × 9  N/m 2 )/(1.00 × 3  kg/m 3 )] 1/2  =       1.4 × 3  m/s . ( b )  For granite we have v  = ( E / ) 1/2  = [(45 × 9  N/m 2 )/(2.7 × 3  kg/m 3 )] 1/2  =       4.1 × 3  m/s . 5. The speed of the longitudinal (compression) wave is v  = ( E / ) 1/2 so the wavelength is  =  v / f  = ( E / ) 1/2 / f  = [(100 × 9  N/m 2 )/(7.8 × 3  kg/m 3 )] 1/2 /(5000 Hz) =        0.72 m . 6. We find the speed of the wave from v  = [ F T /( m / L )] 1/2  = {(120 N)/[(0.65 kg)/(30 m)]} 1/2  = 74.4 m/s. We find the time from t  =  L / v  = (30 m)/(74.4 m/s) =        0.40  s. 7. We find the tension from the speed of the wave: v  = [ F T /( m / L )] 1/2 ; (4.8 m)/(0.85 s) = { F T /[(0.40 kg)/(4.8 m)]} 1/2  , which gives  F T  =        2.7 N . 8. The speed of the longitudinal wave is v  = ( B / ) 1/2 so the distance down and back that the wave traveled is 2 D  =  vt  = ( B / ) 1/2 t ; Page  1
Background image of page 1

Info iconThis preview has intentionally blurred sections. Sign up to view the full version.

View Full DocumentRight Arrow Icon
Chapter 15 2 D  = [(2.0 × 10 9  N/m 2 )/(1.00 × 3  kg/m 3 )] 1/2 (3.5 s), which gives  D  = 2.5 × 3  m =        2.5 km . 9. ( a ) Because the pulse travels up and back, the speed is v  = 2 L / t  = 2(600 m)/(16 s) =        75 m/s . ( b ) The mass density of the cable is μ  =  m / L  =  ρ AL / L  =  A . We find the tension from v  = ( F T / ) 1/2  = ( F T / A ) 1/2 ; 75 m/s = [ F T /(7.8 × 3  kg/m 3 )p(0.75 × –2  m) 2 ] 1/2  , which gives  F T  =        7.8 × 3  N . 10. ( a )  The shape is maintained  and moves 1.80 m in 1.00 s. ( b )  At the instant shown, point A is moving down.  We use the slope of the string to estimate the  vertical speed.  In the time to move vertically from 1 cm to – 1 cm, we estimate the string moves  30 cm, so the time is ? t  = (0.30 m)/(1.80 m/s) = 0.17 s. The vertical velocity is – (2 cm)/(0.17 s) =      – 0.1 m/s (down) . 11. ( a ) Because both waves travel the same distance, we have ? t  = ( d / v S ) – ( d / v P ) =  d [(1/ v S ) – (1/ v P )]; 94 s =  d {[1/(5.5 km/s)] – [1/(9.0 km/s)]}, which gives  d  =        1.3 × 3  km .
Background image of page 2
Image of page 3
This is the end of the preview. Sign up to access the rest of the document.

Page1 / 23

Ch15Word - Chapter15 CHAPTER15WaveMotion 1....

This preview shows document pages 1 - 3. Sign up to view the full document.

View Full Document Right Arrow Icon
Ask a homework question - tutors are online