7 svar
311 visningar
Luffy behöver inte mer hjälp
Luffy 449 – Fd. Medlem
Postad: 27 apr 2022 21:07 Redigerad: 27 apr 2022 21:08

Totalreflexion för ljud.

En vattenyta är gräns mellan vatten och luft. Bestäm gränsvinkeln för totalreflexion
när ljud passerar genom vattenytan. Ljudhastigheten i luft är 340 m/s och i vatten
1490 m/s. En korrekt figur krävs.

 

Det jag tänkte var att totalreflexion endast kan ske när man går från ett tätare medium till ett ett tunnare, alltså från vatten till luft. Vi vet även att brytningsvinkeln måste vara 90 grader för gränsen. Detta ger oss sambandet 

sin isin b=v1v2 där i=infallsvinkel, b=brytningsvinkel=90 grader, v1=1490m/s och v2=340m/s.

i = arctan(v1/v2) vilket är ett odefinerat värde.

 

Vart gör jag fel?

Dr. G 9479
Postad: 27 apr 2022 21:57

Åt vilket håll kan det bli totalreflexion? Vad menas här med tätare och tunnare?

Luffy 449 – Fd. Medlem
Postad: 27 apr 2022 22:06
Dr. G skrev:

Åt vilket håll kan det bli totalreflexion? Vad menas här med tätare och tunnare?

Jag tänker att totalreflexionen måste väl inträffa precis när ljudet ska upp över vattenytan. Vet inte riktigt vad som menas med tätare och tunnare. Har läst i läroboken och har inte hittat totalreflexion för ljud men förklaringen är för ljus att det måste gå från ett "optiskt tätare" till "optiskt tunnare" och tänkte att samma sak gäller för ljud, där vatten är tätare än luft eller?

Dr. G 9479
Postad: 27 apr 2022 23:25

Optiskt tätare betyder högre brytningsindex, som betyder en lägre fashastighet i mediumet. 

Brytningslagen kan t.ex skrivas

sinθ1sinθ2=n2n1=v1v2\dfrac{\sin \theta_1}{\sin \theta_2}=\dfrac{n_2}{n_1}=\dfrac{v_1}{v_2}

eftersom 

n1=cv1n_1=\dfrac{c}{v_1}

Det funkar lika bra för ljudvågor, men då brukar man nog inte prata om något brytningsindex. 

Luffy 449 – Fd. Medlem
Postad: 27 apr 2022 23:36

Okej, det hänger jag med på. Men förstår fortfarande inte varför min uppställning är fel från tidigare. Vatten är ju då ett tätare medium och det blir fortfarande som det jag beskrev innan.

Dr. G 9479
Postad: 27 apr 2022 23:38

Ljudhastigheten i vatten är större än i luft, så den större vinkeln kommer att vara den i vatten. 

Luffy 449 – Fd. Medlem
Postad: 27 apr 2022 23:44
Dr. G skrev:

Ljudhastigheten i vatten är större än i luft, så den större vinkeln kommer att vara den i vatten. 

Hur vet man att vinkeln kommer att vara större om hastigheten är större i ett medium jämfört med ett annat?

Dr. G 9479
Postad: 27 apr 2022 23:56

sin(v) är växande från 0° till 90° och det är där du har din infallsvinkel och brytningsvinkel. Titta på kvoterna i #4. 

Svara
Close