Start › Klasy › Fizyka — Klasa 2 LO › Wielkości opisujące fale

Wielkości opisujące fale

Fizyka — Klasa 2 LO — teoria, wzory, quizy i zadania do tego tematu.

📄Zadania z arkuszy 7

Prawdziwe zadania z arkuszy egzaminacyjnych (matura, egzamin ósmoklasisty, próbne) dotyczące tego tematu.

Zadanie nr 4.1 · Matura 2026

Informacja do zadania 4. W ośrodku 𝒪₁ rozchodzi się płaska fala ultradźwiękowa ℱ o ustalonej amplitudzie (pomijamy pochłanianie). Pionowe odcinki to powierzchnie falowe odległe o λ₁; odcinki a i b pokrywają się z dwiema powierzchniami falowymi, a odległość a–b to 9λ₁, przebyta w czasie Δtab = 0,07 ms.

Zadanie 4.1. Oblicz f — częstotliwość opisanej fali ultradźwiękowej.

Zadanie nr 4.2 · Matura 2026

Zadanie 4.2. Natężenie fali ℱ w połowie odległości między a i b w porównaniu do natężenia na odcinku b jest…

A 4 razy większe
B 2 razy większe
C √2 razy większe
D takie samo
Zadanie nr 4.4 · Matura 2026

Zadanie 4.4. Fala przechodzi z ośrodka 𝒪₁ do 𝒪₂, przy czym v₁ = 2v₂. Dorysuj kierunek biegu i powierzchnie falowe w 𝒪₂ oraz podaj iloraz λ₁/λ₂.

Zadanie nr 4.1 · Matura 2025
Energia kulistej fali dźwiękowej, którą emituje głośnik G1 w ciągu każdej sekundy, jest równa $E = 40$ mJ. Punkt $X$ znajduje się w odległości $r_X = 10$ m od głośnika G1. Oblicz $I_X$ – natężenie dźwięku w punkcie $X$. Zapisz obliczenia. Wskazówka: Pole powierzchni kuli o promieniu $r$ jest równe $S = 4\pi r^2$.
Zadanie nr 4.2 · Matura 2024

Zadanie 4.2. Ambulans porusza się ruchem jednostajnym, a λB/λA = 1,2. Oblicz v — wartość prędkości ambulansu.

Zadanie nr 4.3 · Matura 2023

Zadanie 4.3. Oceń prawdziwość (P/F):
1. λźr ≈ 0,10 m.
2. λZ > λźr.

P/P 1. P, 2. P
P/F 1. P, 2. F
F/P 1. F, 2. P
F/F 1. F, 2. F
Zadanie nr 7.1 · Próbny 2022

Model statku porusza się po powierzchni wody wzdłuż osi $x$ ze stałą prędkością $v=0,50\ \mathrm{m/s}$, wytwarzając fale kołowe. Na rysunku (w pewnej skali) przedstawiono obraz fal w chwili $t_{D}$, gdy statek był w punkcie $D$; koła to czoła fal z chwil, gdy statek był w $A$, $B$, $C$. Zachodzi $|AB|=|BC|=|CD|$.

Rysunek do zadania 7

Oblicz wartość prędkości fal na wodzie. (Wykonaj pomiary linijką z dokładnością do 1 mm.)

📘Teoria 1

Wielkości opisujące fale (klasa 2 LO)

Podstawowe

Długość fali $\lambda$, okres $T$, częstotliwość $f$, amplituda.

Prędkość

$v=\lambda f=\frac{\lambda}{T}$.

Faza

Punkty w tej samej fazie są odległe o wielokrotność $\lambda$.

∑Wzory 2

Podstawowy wzór falowy
$$v = \lambda f$$

Do czego służy: Podstawowy związek łączący prędkość fali z jej długością i częstotliwością — dotyczy fal mechanicznych i elektromagnetycznych.

Zmienne

  • $v$ — prędkość fali (m/s)
  • $\lambda$ (lambda) — długość fali (m) — odległość między sąsiednimi grzbietami
  • $f$ — częstotliwość (Hz = 1/s)
  • $T = 1/f$ — okres drgań (s)

Stałe do zapamiętania

  • Światło w próżni: $c = 3 \times 10^8$ m/s
  • Dźwięk w powietrzu: $v \approx 340$ m/s

Jak stosować

  1. Wypisz dane: dwie z trzech (v, λ, f)
  2. Oblicz brakującą: $\lambda = v/f$, lub $f = v/\lambda$
  3. Pamiętaj: $v = \lambda f = \lambda/T$

Przykład

Stacja radiowa nadaje na 100 MHz. Długość fali?

  1. $f = 100 \times 10^6 = 10^8$ Hz, $v = c = 3 \times 10^8$ m/s
  2. $\lambda = \frac{v}{f} = \frac{3\times10^8}{10^8} = 3$ m

⚠️ Częsty błąd: Prędkość fali zależy od ośrodka, częstotliwość zależy od źródła. Gdy fala przechodzi do innego ośrodka — zmienia się $\lambda$ i $v$, ale $f$ pozostaje ta sama!

Prędkość fali (klasa 2 LO)
$$v=\lambda f=\dfrac{\lambda}{T}$$

Co liczy: prędkość rozchodzenia się fali.

🧩Quizy 1

✍Zadania dodatkowe 25

Zadania ćwiczeniowe ze zbiorów Matematix — z rozwiązaniami krok po kroku.

Zadanie nr 1

Prędkość fali:

A $v=\lambda f$
B $v=\frac{\lambda}{f}$
C $v=\frac{f}{\lambda}$
D $v=\lambda+f$
Zadanie nr 2

Fala o długości $\lambda=0{,}5\,\mathrm{m}$ ma częstotliwość $680\,\mathrm{Hz}$. Oblicz prędkość.

Zadanie nr 3

Fala elektromagnetyczna ma częstotliwość $100\,\mathrm{MHz}$ ($c=3\cdot10^8\,\frac{\mathrm{m}}{\mathrm{s}}$). Oblicz długość fali.

Zadanie nr 4

Okres fali $T=0{,}01\,\mathrm{s}$ odpowiada częstotliwości:

A $100\,\mathrm{Hz}$
B $0{,}01\,\mathrm{Hz}$
C $10\,\mathrm{Hz}$
D $1000\,\mathrm{Hz}$
Zadanie nr 5

Najbliższe punkty fali w tej samej fazie są odległe o $3\,\mathrm{m}$, a częstotliwość to $50\,\mathrm{Hz}$. Oblicz prędkość fali.

Zadanie nr FZ12.1

Fala o częstotliwości $500$ Hz biegnie z prędkością $340\,\tfrac{\text{m}}{\text{s}}$. Oblicz jej długość.

Zadanie nr FZ12.2

Fala dźwiękowa o długości $0{,}5$ m w powietrzu ($v_p=340\,\tfrac{\text{m}}{\text{s}}$) przechodzi do wody, gdzie prędkość dźwięku wynosi $1450\,\tfrac{\text{m}}{\text{s}}$. Oblicz długość tej fali w wodzie.

Zadanie nr FZ12.3

Struna o długości $L$ zamocowana na obu końcach drga, tworząc falę stojącą o największej możliwej długości. Długość tej fali wynosi:

A $L$
B $2L$
C $\tfrac{L}{2}$
D $4L$
Zadanie nr FZ12.4

Fala przechodzi z ośrodka, w którym jej prędkość jest większa, do ośrodka, w którym jest mniejsza. Oceń prawdziwość stwierdzeń.

  1. Częstotliwość fali maleje.
  2. Długość fali maleje.
  3. Kierunek rozchodzenia się fali odchyla się w stronę normalnej.

Oceń prawdziwość każdego stwierdzenia (P — prawda, F — fałsz) i wybierz odpowiedni układ.

P/P/P 1. P, 2. P, 3. P
P/P/F 1. P, 2. P, 3. F
P/F/P 1. P, 2. F, 3. P
P/F/F 1. P, 2. F, 3. F
F/P/P 1. F, 2. P, 3. P
F/P/F 1. F, 2. P, 3. F
F/F/P 1. F, 2. F, 3. P
F/F/F 1. F, 2. F, 3. F
Zadanie nr FZ12.5

Dwa głośniki drgające zgodnie w fazie emitują fale o częstotliwości $850$ Hz ($v=340\,\tfrac{\text{m}}{\text{s}}$). Punkt $A$ jest oddalony od nich o $10{,}5$ m i $11{,}5$ m. Ustal, czy w punkcie $A$ nastąpi wzmocnienie, czy wygaszenie dźwięku.

Zadanie nr FZ12.6

Struna o długości $0{,}6$ m i masie $1{,}2$ g jest napięta siłą $180$ N. Oblicz częstotliwość tonu podstawowego struny.

Zadanie nr FZ12.7

Fala biegnąca w ośrodku o prędkości $v_1=1500\,\tfrac{\text{m}}{\text{s}}$ pada na granicę ośrodków pod kątem $30^\circ$ i przechodzi do ośrodka o prędkości $v_2=1000\,\tfrac{\text{m}}{\text{s}}$. Oblicz kąt załamania.

Zadanie nr FZ12.8

Dwie identyczne struny o długości swobodnej $L_0$ rozciągnięto: pierwszą do $L_1=1{,}01L_0$, drugą do $L_2=1{,}03L_0$. Siła napinająca jest proporcjonalna do wydłużenia. Oblicz iloraz $\dfrac{f_2}{f_1}$ częstotliwości tonów podstawowych (pomiń zmianę gęstości liniowej).

Zadanie nr FZ12.9

Fala o długości $\lambda_1=1{,}5$ cm przechodzi z ośrodka $\mathcal{O}_1$ do ośrodka $\mathcal{O}_2$, w którym prędkość jest dwa razy mniejsza. Oblicz długość fali w drugim ośrodku i uzasadnij, dlaczego częstotliwość się nie zmienia.

Zadanie nr FZ12.10

W rurze otwartej z obu stron o długości $0{,}85$ m powstaje fala stojąca. Oblicz częstotliwość tonu podstawowego i pierwszego tonu wyższego ($v=340\,\tfrac{\text{m}}{\text{s}}$).

Zadanie nr FZ13.1

Głośnik emituje fale kuliste o mocy $40$ mW. Oblicz natężenie dźwięku w odległości $10$ m od głośnika.

Zadanie nr FZ13.2

W jakiej odległości od źródła natężenie fali kulistej jest $9$ razy mniejsze niż w odległości $2$ m?

Zadanie nr FZ13.3

Źródło dźwięku zbliża się do nieruchomego obserwatora. Obserwator słyszy dźwięk o częstotliwości:

A większej niż emitowana
B mniejszej niż emitowana
C równej emitowanej
D zależnej od natężenia dźwięku
Zadanie nr FZ13.4

Ambulans z włączoną syreną o częstotliwości $f_0$ porusza się po prostej drodze. Oceń prawdziwość stwierdzeń.

  1. Obserwator, od którego ambulans się oddala, słyszy dźwięk o częstotliwości mniejszej od $f_0$.
  2. Gdy oddalający się ambulans hamuje, obserwator słyszy dźwięk o malejącej częstotliwości.
  3. Gdy oddalający się ambulans przyśpiesza, obserwator słyszy dźwięk o malejącej częstotliwości.

Oceń prawdziwość każdego stwierdzenia (P — prawda, F — fałsz) i wybierz odpowiedni układ.

P/P/P 1. P, 2. P, 3. P
P/P/F 1. P, 2. P, 3. F
P/F/P 1. P, 2. F, 3. P
P/F/F 1. P, 2. F, 3. F
F/P/P 1. F, 2. P, 3. P
F/P/F 1. F, 2. P, 3. F
F/F/P 1. F, 2. F, 3. P
F/F/F 1. F, 2. F, 3. F
Zadanie nr FZ13.5

Nieruchome źródło emituje dźwięk o częstotliwości $600$ Hz. Obserwator zbliża się do źródła z prędkością $34\,\tfrac{\text{m}}{\text{s}}$ ($v=340\,\tfrac{\text{m}}{\text{s}}$). Oblicz częstotliwość odbieraną przez obserwatora.

Zadanie nr FZ13.6

Źródło emitujące dźwięk o częstotliwości $500$ Hz zbliża się do nieruchomego obserwatora z prędkością $20\,\tfrac{\text{m}}{\text{s}}$ ($v=340\,\tfrac{\text{m}}{\text{s}}$). Oblicz częstotliwość odbieraną przez obserwatora i długość fali docierającej do niego.

Zadanie nr FZ13.7

Poziom natężenia dźwięku w odległości $1$ m od źródła wynosi $80$ dB. Oblicz natężenie dźwięku w tym punkcie oraz poziom natężenia w odległości $10$ m ($I_0=10^{-12}\,\tfrac{\text{W}}{\text{m}^2}$).

Zadanie nr FZ13.8

Dwa głośniki emitują zgodnie w fazie falę o częstotliwości $850$ Hz ($v=340\,\tfrac{\text{m}}{\text{s}}$). Oblicz najmniejszą niezerową różnicę dróg, dla której w danym punkcie nastąpi wzmocnienie, oraz taką, dla której nastąpi wygaszenie.

Zadanie nr FZ13.9

Samochód jadący z prędkością $u$ mija nieruchomego obserwatora, emitując dźwięk o częstotliwości $f_0=400$ Hz. Obserwator słyszy najpierw $440$ Hz, a po minięciu — $f_2$. Oblicz $u$ oraz $f_2$ ($v=340\,\tfrac{\text{m}}{\text{s}}$).

Zadanie nr FZ13.10

Sonda oddala się od Ziemi i wysyła falę elektromagnetyczną o częstotliwości $f_0=3{,}00$ GHz. Na Ziemi odebrano falę o częstotliwości mniejszej o $75$ kHz. Oblicz prędkość sondy względem Ziemi ($c=3\cdot10^8\,\tfrac{\text{m}}{\text{s}}$; dla $v\ll c$ przyjmij $\dfrac{\Delta f}{f_0}\approx\dfrac{v}{c}$).

Zacznij dziś

Zacznij naukę już dziś — to nic nie kosztuje

Załóż bezpłatne konto i otwórz dostęp do pełnego śledzenia postępów, planów nauki i quizów. Arkusze i zadania podstawowe są dostępne bez rejestracji. Już ponad 5 000 uczniów uczy się z Matematix.