Przejdź do treści

Zadanie nr 3 z Matury rozszerzonej z fizyki 2025

Fale dźwiękowe o dużych częstotliwościach (np. ultradźwięki) mogą w ośrodkach rozchodzić się w postaci wąskich wiązek. Gdy wiązka fali ultradźwiękowej pada na granicę dwóch ośrodków, to – w zależności m.in. od kąta padania na tę granicę – może częściowo wniknąć do drugiego ośrodka i częściowo się odbić od granicy albo może całkowicie się odbić od granicy ośrodków.

W zadaniu przyjmij, że:

  • wartość prędkości dźwięku w powietrzu jest równa vp=340 m/sv_p = 340\ \mathrm{m/s}
  • wartość prędkości dźwięku w wodzie jest równa vw=1450 m/sv_w = 1450\ \mathrm{m/s}.

Zwróć uwagę na to, że wartość prędkości dźwięku w wodzie jest większa od wartości prędkości dźwięku w powietrzu.

Zadanie 3.1.

1 pkt

Rozważamy falę dźwiękową, która biegnie w powietrzu i przechodzi do wody.

Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A, B albo C i jej uzasadnienie 1., 2. albo 3.

Długość tej fali dźwiękowej po przejściu z powietrza do wody

Część 1
Część 2

ponieważ częstotliwość tej fali po przejściu z powietrza do wody

Zadanie 3.2.

3 pkt

Rozważamy wiązkę ultradźwięków, która biegnie w powietrzu i pada na taflę wody pod kątem αp=45∘\alpha_p = 45^{\circ}. Tylko jeden z rysunków A–C prawidłowo przedstawia dalszy bieg tej wiązki ultradźwięków od granicy powietrze – woda. Kreską przerywaną oznaczono linie pomocnicze.

Ustal dalszy bieg wiązki ultradźwięków od granicy powietrze – woda. Wykorzystaj odpowiednie prawa / zależności fizyczne i wykonaj niezbędne obliczenia, które doprowadzą do tego ustalenia.

Następnie zaznacz rysunek (spośród A–C), na którym prawidłowo przedstawiono dalszy bieg wiązki ultradźwięków od granicy powietrze – woda.

Zaproponuj nową funkcjonalność w serwisie