KWALIFIKACJA CHM5 - PRÓBNY

PYTANIE NR 11.
Długość fali dźwiękowej wynosi 17 m, jej częstotliwość wynosi 20 Hz. Obliczona na podstawie tych danych prędkość rozchodzenia się dźwięku wynosi
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Prędkość rozchodzenia się fali oblicza się ze wzoru v = λ · f, gdzie λ to długość fali, a f to częstotliwość. Po podstawieniu: v = 17 m · 20 s-1 = 340 m/s. Pozostałe wartości wynikają zwykle z błędnego dzielenia lub pomylenia wielkości.

Pełne wyjaśnienie:

Zależność między prędkością fali, jej długością i częstotliwością opisuje podstawowy wzór falowy: v = λ · f.

Dane:
λ = 17 m
f = 20 Hz, czyli 20 s-1

Obliczenie:
v = 17 m · 20 s-1 = 340 m/s

Otrzymana jednostka jest poprawna, bo metr pomnożony przez 1/s daje m/s. Wynik 340 m/s jest też realistyczny dla dźwięku w powietrzu w typowych warunkach, co stanowi dodatkową kontrolę sensowności.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • Wartości bardzo małe (np. około 1 m/s lub poniżej 1 m/s) zwykle pojawiają się, gdy ktoś dzieli długość fali przez częstotliwość albo wykonuje działania na odwrót, traktując wzór jak v = λ/f.
  • Wartość 17,00 m/s może wynikać z błędu polegającego na pozostawieniu samej długości fali jako "wyniku", bez użycia częstotliwości.

Wskazówka egzaminacyjna: po obliczeniu zawsze sprawdź jednostki. Jeśli w danych jest metr i herc (1/s), to wynik prędkości powinien wyjść w m/s i mieć wielkość rzędu setek m/s dla dźwięku w powietrzu.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Stosuje się wzór falowy v = λ · f. Długość fali λ podaj w metrach, a częstotliwość f w hercach (Hz = 1/s). Po pomnożeniu otrzymasz prędkość v w m/s. Na końcu sprawdź, czy jednostki się zgadzają.
Oznacza, że prędkość fali jest równa iloczynowi długości fali i częstotliwości. Dla dźwięku w danym ośrodku, jeśli prędkość jest w przybliżeniu stała, to większa częstotliwość oznacza krótszą długość fali i odwrotnie.
Herc (Hz) jest jednostką częstotliwości i oznacza liczbę drgań na sekundę, czyli 1/s. Dzięki temu w obliczeniu v = λ · f jednostki dają: m · 1/s = m/s. To szybki test, czy podstawienie wykonano poprawnie.
Nie zawsze. Prędkość dźwięku zależy od ośrodka (powietrze, woda, stal) oraz warunków, np. temperatury w powietrzu. W zadaniach szkolnych często pojawia się wartość około 340 m/s jako typowa dla powietrza, ale w obliczeniach egzaminacyjnych liczy się wynik ze wzoru.
Najczęstsze pomyłki to: dzielenie zamiast mnożenia (branie v = λ/f), mieszanie jednostek (np. cm zamiast m bez przeliczenia) oraz brak kontroli sensowności wyniku. Pomaga zapisanie Hz jako 1/s i dopiero wtedy wykonanie działań.
W powietrzu wynik rzędu setek m/s jest typowy, w wodzie około kilku razy większy, a w metalach jeszcze większy. Jeśli wychodzi ułamek m/s, zwykle oznacza błąd działań. Kontrola rzędu wielkości to szybki sposób na wyłapanie pomyłki.
Długość fali to odległość między punktami o tej samej fazie drgań (np. dwoma zagęszczeniami). Zależy od prędkości dźwięku w ośrodku i częstotliwości: λ = v / f. Wyższa częstotliwość przy tej samej prędkości daje krótszą falę.
Częstotliwość decyduje o "wysokości" dźwięku i wpływa na to, jak dźwięk jest tłumiony oraz jak jest odbierany przez człowieka i aparaturę. W ochronie środowiska analizuje się widma częstotliwości, bo różne źródła hałasu dominują w innych pasmach.
Zawsze, gdy długość fali nie jest w metrach (np. cm, mm) lub częstotliwość nie jest w Hz. Przed użyciem wzoru v = λ · f ujednolić jednostki do SI. Brak przeliczenia to jedna z głównych przyczyn błędnych wyników.
Jeśli szukasz prędkości i masz λ oraz f, to mnożysz (v = λ · f). Jeśli szukasz długości fali i masz v oraz f, to dzielisz (λ = v / f). Jeśli szukasz częstotliwości i masz v oraz λ, to f = v / λ.
info

Statystycznie 57% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Eksperci podkreślają: "Prędkość rozchodzenia się fali oblicza się ze wzoru v = λ · f, gdzie λ to długość fali, a f to częstotliwość."

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Prędkość fazowa" – zależność v = λ·f, https://pl.wikipedia.org/wiki/Pr%C4%99dko%C5%9B%C4%87_fazowa (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia (PL): "Długość fali" – związek długości fali z częstotliwością i prędkością, https://pl.wikipedia.org/wiki/D%C5%82ugo%C5%9B%C4%87_fali (dostęp: 2026-03-01)
  • Khan Academy: "Wave speed (v = λ f)" (opis zależności), https://www.khanacademy.org/science/physics/mechanical-waves-and-sound/mechanical-waves/v/wave-speed (dostęp: 2026-03-01)

Materiały:

  • Podręcznik z podstaw fizyki (dział: fale mechaniczne i akustyka)
  • Notatki/ściąga ze wzorami SI (jednostki i zależności między wielkościami falowymi)
  • Materiały o hałasie środowiskowym (wprowadzenie do akustyki i pojęć: częstotliwość, długość fali)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego