в условии
в решении
в тексте к заданию
в атрибутах
Категория:
Атрибут:
Всего: 222 1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 | 81–100 …
Добавить в вариант
Математический маятник совершает гармонические колебания между точками 1 и 2.
Графики А и Б представляют зависимость от времени t физических величин, характеризующих колебания. В начальный момент времени t маятник находился в положении 1.
ГРАФИКИ
А)
Б)
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
1) Потенциальная энергия маятника относительно поверхности земли;
2) Кинетическая энергия маятника;
3) Проекция ускорения на ось Ох.
4) Проекция скорости на ось Ох.
Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
На гладком горизонтальном столе брусок массой М, прикреплённый к вертикальной стене пружиной жёсткостью k, совершает гармонические колебания с амплитудой А (см. рис.). Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
А) период колебаний груза
Б) амплитуда скорости груза
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Источник: Демонстрационная версия ЕГЭ−2017 по физике
Точечное тело совершает гармонические колебания, двигаясь вдоль прямой линии. Школьник построил график зависимости координаты x этого тела от времени t (показан на рисунке). Чему равна максимальная скорость движения тела? Ответ выразите в метрах в секунду.
Точечное тело совершает гармонические колебания, двигаясь вдоль прямой линии. Школьник построил график зависимости координаты x этого тела от времени t (показан на рисунке). Чему равна максимальная скорость движения тела? Ответ выразите в метрах в секунду.
Маленький шарик прикреплён к одному концу невесомой пружины. Другой конец пружины закреплён на потолке. Шарик совершает гармонические колебания вдоль вертикали. На рисунках изображены графики зависимостей от времени t координаты x шарика и проекции его скорости V на вертикаль. Ось х направлена вертикально вниз.
Выберите все верные утверждения на основании анализа представленных графиков.
1) Период колебаний шарика равен 3π с.
2) Шарик будет находиться в точке с координатой 0 см в момент времени t = 0,75π с.
3) Ускорение шарика равно нулю в момент времени t = 3π с.
4) Кинетическая энергия шарика в момент времени t = 1,5π с равна нулю.
5) Потенциальная энергия пружины в момент времени t = 6π c достигает максимума.
Тело массой 200 г совершает гармонические колебания вдоль оси Ох, при этом его координата изменяется во времени в соответствии с законом 
(все величины выражены в СИ). Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их зависимость от времени. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА
А) проекция импульса тела px(t)
Б) потенциальная энергия пружины EП(t)
Источник: ЕГЭ по физике 13.07.2020. Основная волна
На рисунке представлены графики зависимости координаты х центров масс тела а и тела б от времени t при гармонических колебаниях вдоль оси Ox.
В какой момент времени между 0 и 4 с тело б двигалось в том же направлении и с такой же скоростью, которую имело тело а в момент времени 
? (Ответ дайте в секундах.)
Груз изображённого на рисунке пружинного маятника совершает гармонические колебания между точками 1 и 3. Как меняется потенциальная энергия пружины маятника, кинетическая энергия груза и жёсткость пружины при движении груза маятника от точки 1 к точке 2?
Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Потенциальная энергия
пружины маятника |
Кинетическая энергия
груза |
Жесткость пружины |
Источник: ЕГЭ по физике 06.06.2013. Основная волна. Дальний Восток. Вариант 1.
Груз изображённого на рисунке пружинного маятника совершает гармонические колебания между точками 1 и 3. Как меняется потенциальная энергия пружины маятника, кинетическая энергия груза и жёсткость пружины при движении груза маятника от точки 2 к точке 1?
Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Потенциальная энергия
пружины маятника |
Кинетическая энергия
груза |
Жесткость пружины |
Источник: ЕГЭ по физике 06.06.2013. Основная волна. Дальний Восток. Вариант 2.
Груз изображённого на рисунке пружинного маятника совершает гармонические колебания между точками 1 и 3. Как меняется кинетическая энергия груза маятника, скорость груза и жёсткость пружины при движении груза маятника от точки 1 к точке 2?
Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Кинетическая энергия
груза маятника |
Скорость груза | Жесткость пружины |
Источник: ЕГЭ по физике 06.06.2013. Основная волна. Дальний Восток. Вариант 3.
Груз изображённого на рисунке пружинного маятника совершает гармонические колебания между точками 1 и 3. Как меняется потенциальная энергия пружины маятника, модуль скорости груза и жёсткость пружины при движении груза маятника от точки 2 к точке 1?
Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Потенциальная энергия
пружины маятника |
Модуль скорости
груза |
Жесткость пружины |
Источник: ЕГЭ по физике 06.06.2013. Основная волна. Дальний Восток. Вариант 6.
Груз изображённого на рисунке пружинного маятника совершает гармонические колебания между точками 1 и 3. Как меняется потенциальная энергия пружины маятника, модуль скорости груза и жёсткость пружины при движении груза маятника от точки 2 к точке 3?
Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Потенциальная энергия
пружины маятника |
Модуль скорости
груза |
Жёсткость пружины |
Источник: ЕГЭ по физике 06.06.2013. Основная волна. Центр. Вариант 4.
Груз массой 2 кг, закреплённый на пружине жёсткостью 200 Н/м, совершает гармонические колебания с амплитудой 10 см. Какова максимальная скорость груза?
Источник: ЕГЭ по физике 06.06.2022. Основная волна. Разные задачи, ЕГЭ по физике 06.06.2022. Основная волна. Свердловская область
Маленький шарик прикреплён к одному концу невесомой пружины. Другой конец пружины закреплён на потолке. Шарик совершает гармонические колебания вдоль вертикали. На рисунках изображены графики зависимостей от времени t координаты x шарика и проекции его скорости V на вертикаль.
Выберите все верные утверждения на основании анализа представленных графиков.
1) Период колебаний шарика равен 
с.
2) Шарик будет находиться в точке с координатой 1 см в момент времени t = 0,75π с.
3) Ускорение шарика в момент времени t = 1,5π с максимально по модулю.
4) Кинетическая энергия шарика в момент времени t = 0,75π с достигает минимума.
5) Потенциальная энергия пружины в момент времени t = 1,5π c достигает минимума.
На графиках представлена зависимость координаты х центров масс тела а и тела б от времени t при гармонических колебаниях вдоль оси Ox.
На каком расстоянии друг от друга находятся центры масс тел а и б в момент времени 0 с? (Ответ дайте в сантиметрах.)
На рисунке представлены графики зависимости координаты х центров масс тела а и тела б от времени t при гармонических колебаниях вдоль оси Ox.
На каком расстоянии друг от друга находятся центры масс тел а и б в момент времени 
? (Ответ дайте в сантиметрах.)
Тело совершает свободные гармонические колебания. Координата тела изменяется по закону 
где все величины приведены в СИ. Установите соответствие между физическими величинами и их значениями. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА
А) начальная координата тела
Б) максимальное значение модуля скорости тела
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Тело совершает свободные гармонические колебания. Координата тела изменяется по закону 
где все величины приведены в СИ. Установите соответствие между физическими величинами и их значениями. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА
А) модуль начальной скорости тела
Б) максимальное значение модуля ускорения тела
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Маятник совершает вынужденные колебания под действием внешней силы, изменяющейся по гармоническому закону, причём частота изменения этой силы такова, что наблюдается резонанс. Затем частоту изменения внешней силы уменьшают.
Определите, как изменятся через достаточно продолжительное время следующие физические величины: амплитуда колебаний маятника, частота вынужденных колебаний маятника.
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Амплитуда колебаний маятника | Частота вынужденных колебаний маятника |
Маятник совершает вынужденные колебания под действием внешней силы, изменяющейся по гармоническому закону, причём частота изменения этой силы такова, что наблюдается резонанс. Затем частоту изменения внешней силы увеличивают.
Определите, как изменятся через достаточно продолжительное время следующие физические величины: амплитуда колебаний маятника, частота вынужденных колебаний маятника.
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Амплитуда колебаний маятника | Частота вынужденных колебаний маятника |
Всего: 222 1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 | 81–100 …
Задачи на Механические колебания с решениями
Формулы, используемые на уроках «Задачи на Механические колебания».
Название величины |
Обозначение |
Единица измерения |
Формула |
Амплитуда колебаний |
A |
м |
|
Период колебаний |
T |
с |
T = 1 / v ;T = t / N |
Частота колебаний |
v |
Гц |
v = 1 / T ;v = N / t |
Число колебаний за какое-то время |
N |
N = t /T ;N = vt |
|
Время |
t |
с |
t = NT ;t = N / v |
Циклическая частота колебаний |
ω |
Гц |
|
Период колебаний пружинного маятника |
T |
c |
|
Период колебаний математического маятника |
T |
c |
|
Уравнение гармонических колебаний |
x(t) = Asin(ωt+φ0) |
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
Задача № 1.
Шарик на нити совершил 60 колебаний за 2 мин. Определите период и частоту колебаний шарика.
Задача № 2.
На рисунке изображен график зависимости координаты от времени колеблющегося тела.
По графику определите: 1) амплитуду колебаний; 2) период колебаний; 3) частоту колебаний; 4) запишите уравнение координаты.
Задача № 3.
Амплитуда незатухающих колебаний точки струны 2 мм, частота колебаний 1 кГц. Какой путь пройдет точка струны за 0,4 с? Какое перемещение совершит эта точка за один период колебаний?
Задача № 4.
Пользуясь графиком изменения координаты колеблющегося тела от времени, определить амплитуду, период и частоту колебаний. Записать уравнение зависимости x(t) и найти координату тела через 0,1 и 0,2 с после начала отсчета времени.
Задача № 5.
Какова длина математического маятника, совершающего гармонические колебания с частотой 0,5 Гц на поверхности Луны? Ускорение свободного падения на поверхности Луны 1,6 м/с2.
Задача № 6.
Груз массой 400 г совершает колебания на пружине с жесткостью 250 Н/м. Амплитуда колебаний 15 см. Найти полную механическую энергию колебаний и наибольшую скорость движения груза.
Задача № 7.
Частота колебаний крыльев вороны в полете равна в среднем 3 Гц. Сколько взмахов крыльями сделает ворона, пролетев путь 650 м со скоростью 13 м/с?
Задача № 8.
Гармоническое колебание описывается уравнением
Чему равны циклическая частота колебаний, линейная частота колебаний, начальная фаза колебаний?
Задача № 9.
Математический маятник длиной 0,99 м совершает 50 полных колебаний за 1 мин 40 с. Чему равно ускорение свободного падения в данном месте на поверхности Земли? (Можно принять π2 = 9,87.)
Задача № 10.
ОГЭ
Как и во сколько раз изменится период колебаний пружинного маятника, если шарик на пружине заменить другим шариком, радиус которого вдвое меньше, а плотность — в два раза больше?
Задача № 11.
ЕГЭ
Два математических маятника за одно и то же время совершают — первый N1 = 30, а второй — N2 = 40 колебаний. Какова длина каждого из них, если разность их длин Δl = 7 см?
Краткая теория для решения Задачи на Механические колебания.
Это конспект по теме «ЗАДАЧИ на Механические колебания». Выберите дальнейшие действия:
- Перейти к теме: ЗАДАЧИ на
- Посмотреть конспект по теме ДИНАМИКА: вся теория для ОГЭ (шпаргалка)
- Вернуться к списку конспектов по Физике.
- Проверить свои знания по Физике.
МОУ Лицей «Технико-экономический»
г. Новороссийска Краснодарского края
Решение задач уровня C ЕГЭ
по теме
«Гармонические колебания»
с применением формулы периода колебаний пружинного маятника и нахождением возвращающей квазиупругой силы и соответствующего условию коэффициента k этой силы
Вашему вниманию предлагаются решения задач уровня С4 КИМов ЕГЭ по физике на различные типы малых колебаний (ареометра, поршня в цилиндре с газом, заряженной бусинки между двумя зарядами), которые можно свести к гармоническим колебаниям. Подробные решения с поясняющими характер движения рисунками позволяют выработать у учащихся алгоритм решения подобных задач. Данный тип задач решаю на уроках в 10 и 11 классах, а также с группой одаренных детей с целью подготовки к олимпиадам после 9 класса.
Учитель высшей категории
Жукова Людмила Николаевна
С1. Ареометр, погруженный в жидкость, совершает вертикальные гармонические колебания с малой амплитудой. Найдите период этих колебаний. Масса ареометра равна 40г, радиус его трубки 2 мм, плотность жидкости 0,8 г/см3. Сопротивлением жидкости можно пренебречь.
Решение:
Период гармонических колебаний пружинного маятника:
,
при этом на маятник действует упругая возвращающая сила:
На ареометр, смещенный от положения равновесия на расстояние x, действует избыточная архимедова сила ΔFA = g ΔV, где ΔV = S x — дополнительный объем вытесненной воды при смещении ареометра.
ΔFA = ρж g S x,
где S = — площадь сечения трубки ареометра. Архимедова сила является в данном случае возвращающей, «квазиупругой» силой:
,
где k – коэффициент возвращающей силы.
,
Период колебаний ареометра:
C2. В сосуде, разделенном подвижным поршнем массой m и площадью поперечного сечения S, находится идеальный газ. Когда поршень расположен ровно посередине сосуда, давление газа в каждой половине p, объем половины сосуда равен V. Определите период T малых колебаний поршня, считая процесс колебаний изотермическим, трением пренебречь.
Решение:
Сместим поршень относительно положения равновесия на малое расстояние x, при этом объем левой части сосуда уменьшился на ΔV = S x и стал V1 = V – S x; правой части – увеличился: V2 = V + S x.
Давление в левой части – p1, в правой – p2.
На поршень действует возвращающая сила за счет разности давлений:
,
которая является «квазиупругой»: , где k –коэффициент возвращающей силы.
Считая колебания поршня гармоническими, период его колебаний:
Найдем коэффициент k:
Т.к. процесс изотермический, то по закону Бойля-Мариотта: для газа в левой и правой частях сосуда:
;
;
;
Т.к. x – мало, выражением S2x2 можно пренебречь и возвращающая сила:
но
Период колебаний поршня:
C3. Бусинка массы m и заряда Q совершает малые колебания между 2-х зарядов по q каждый, расстояние между которыми 2L. Как изменится заряд бусинки при увеличении частоты малых колебаний бусинки в 2 раза.
;
Решение:
При выведении заряда Q из положения равновесия на величину x на него начинают действовать кулоновские силы
причем , поэтому на Q действует возвращающая, «квазиупругая» сила
, пропорциональная смещению x
Т.к. бусинка совершает малые колебания, величиной x в знаменателе можно пренебречь:
С другой стороны: возвращающая сила пропорциональна деформации: 
Из 
и следует:
- коэффициент «квазиупругой» силы
Считая колебания бусинки гармоническими, период колебаний будем определять по формуле:
Частота:
Ответ: увеличится в 4 раза
Колебания и волны.
Задачи ЕГЭ с решениями
Формулы для решения задач по теме «Колебания и волны. Задачи ЕГЭ».
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
Задача 1.[/su_highlight] При измерении пульса человека было зафиксировано 75 пульсаций крови за 1 мин. Определите частоту сокращения сердечной мышцы.
Задача 2.[/su_highlight] Каков период колебаний поршня двигателя автомобиля, если за 30 с поршень совершает 600 колебаний?
Задача 3.[/su_highlight] Сколько полных колебаний совершит материальная точка за 5 с, если частота колебаний 440 Гц?
Задача 4.[/su_highlight] Тело совершает гармонические колебания по закону х = 0,2sin(4πt). Определите амплитуду колебаний.
Задача 5.[/su_highlight] Математический маятник совершил 100 колебаний за 628 с. Чему равна длина нити маятника?
Задача 6.[/su_highlight] Амплитуду колебаний математического маятника уменьшили в 2 раза. Как при этом изменился период колебаний маятника?
Задача 7.[/su_highlight] К пружине жесткостью 200 Н/м подвешен груз массой 0,4 кг. Определите частоту свободных колебаний этого пружинного маятника.
Задача 8.[/su_highlight] Груз, подвешенный на пружине жесткостью 250 Н/м, совершает свободные колебания с циклической частотой 50 с–1. Найдите массу груза.
Задача 9.[/su_highlight] Груз, подвешенный на лёгкой пружине жесткостью 100 Н/м, совершает свободные гармонические колебания. Какой должна быть жесткость пружины, чтобы частота колебаний этого же груза увеличилась в 4 раза?
Задача 10.[/su_highlight] Расстояние между ближайшими гребнями волн в море 4 м. Лодка качается на волнах, распространяющихся со скоростью 3 м/с. С какой частотой волны ударяют о корпус лодки?
Задача 11.[/su_highlight] Источник колебаний с периодом 5 мс вызывает в воде звуковую волну с длиной волны 7,175 м. Определите скорость звука в воде.
Задача 12.[/su_highlight] Звуковая волна частотой 1 кГц распространяется в стальном стержне со скоростью 5 км/с. Определите длину этой волны.
Задача 13.[/su_highlight] Скорость звука в воздухе 340 м/с. Длина звуковой волны в воздухе для самого низкого мужского голоса достигает 4,3 м. Определите частоту колебаний этого голоса.
Задача 14.[/su_highlight] Колебания напряжения на конденсаторе в цепи переменного тока описываются уравнением: u = 50соs(100πt), где все величины выражены в единицах СИ. Чему равна циклическая частота колебаний напряжения?
Задача 15.[/su_highlight] Чему равен период колебаний в колебательном контуре, состоящем из конденсатора емкостью 4 мкФ и катушки индуктивности 1 Гн? Ответ выразите в миллисекундах, округлив его до целых.
Задача 16.[/su_highlight] Колебательный контур состоит из конденсатора электроемкостью С и катушки индуктивности L. Как изменится период электромагнитных колебаний в этом контуре, если электроемкость конденсатора увеличить в 4 раза?
Задача 17.[/su_highlight] На рисунке представлен график зависимости амплитуды силы тока вынужденных колебаний от частоты v вынуждающей ЭДС. При какой частоте происходит резонанс?
Задача 18.[/su_highlight] Амплитуда колебаний напряжения на участке цепи переменного тока равна 50 В. Чему равно действующее значение напряжения на этом участке цепи?
Задача 19.[/su_highlight] Действующее значение силы тока в цепи переменного то ка равно 5 А. Чему равна амплитуда колебаний силы тока в цепи?
Задача 20.[/su_highlight] Сила тока через резистор меняется по закону i = 36sin(128t). Определите действующее значение силы тока в цепи.
Задача 21.[/su_highlight] Емкость конденсатора, включенного в цепь переменного тока, равна 2 мкФ. Уравнение колебаний напряжения на конденсаторе имеет вид: u = 75cos(2•103t), где все величины выражены в СИ. Определите амплитуду силы тока.
Задача 22.[/su_highlight] Чему равна длина электромагнитной волны, распространяющейся в воздухе, если период колебаний 0,01 мкс? Скорость распространения электромагнитных волн с = 3 10* м/с .
Задача 23.[/su_highlight] На какую длину волны нужно настроить радиоприёмник, чтобы слушать радиостанцию «Наше радио», которая вещает на частоте 101,7 МГц? Скорость распространения электромагнитных волн с = 3 • 108 м/с.
Задача 24.[/su_highlight] Длина электромагнитной волны в воздухе равна 0,6 мкм. Чему равна частота колебаний вектора напряженности электрического поля в этой волне? Скорость распространения электромагнитных волн с = 3 • 108 м/с.
Задача 25.[/su_highlight] У какого света больше длина волны у красного или синего?
Задача 26.[/su_highlight] Земля удалена от Солнца на расстояние 150 млн км. Сколько времени идет свет от Солнца к Земле? Скорость распространения электромагнитных волн с = 3 • 108 м/с. 
Вы смотрели конспект по теме «Колебания и волны. Задачи ЕГЭ». Ключевые слова конспекта: Кинематика гармонических колебаний. Математический маятник. Пружинный маятник. Энергия колебаний. Волны. Электрический контур. Переменный ток. Трансформаторы. Автор задач и решений: Исаков Александр Яковлевич (КамчатГТУ). Выберите дальнейшие действия:
- Перейти к теме:
- Вернуться к списку конспектов по Физике.
- Проверить свои знания по Физике.
Трепещите и радуйтесь: сегодня занимаемся решением задач по теме «Механические колебания и волны».
И конечно, подписывайтесь на наш телеграм-канал, чтобы получать полезную рассылку каждый день. Не важно, технарь вы, или гуманитарий – интересно будет всем.
Задачи по теме механические колебания и волны с решениями
Здесь мы постарались собрать несколько типовых и при этом разноплановых задач на механические колебания.
Кстати! Для наших читателей действует скидка 10% на любой вид работы.
Задача №1. Гармонические колебания
Условие
Точка совершает колебания по гармоническому закону. Амплитуда колебаний равна 5 см, а период – 4 секунды. Каковы максимальная скорость колеблющейся точки и её ускорение?
Решение
Запишем уравнение гармонических колебаний:
Здесь омега – циклическая частота:
Скорость и ускорение точки вычисляются по формулам механики:
Модули ускорения и скорости максимальны тогда, когда значение тригонометрической функции в выражениях равно единице:
Ответ: 8 см/с; 12 см/с^2.
Задача №2. Длина волны
Условие
Какова длина волны основного тона ноты «ля» частотой 435 Гц? Скорость звука в воздухе принять равно 340 м/с.
Решение
Известно, период – величина, обратная частоте. А длина волны связана с периодом колебаний и скоростью их распространения соотношением:
Тогда можно записать:
Ответ: 0,78 м.
Задача №3. Затухающие колебания
Условие
Груз массой 0,2 кг подвешен на пружине и помещен в масло. Коэффициент сопротивления r в масле равен 0,5 кг/с. Коэффициент жесткости пружины k равен 50 Н/м. Найти частоту затухающих колебаний груза.
Решение
Циклическая частота затухающих колебаний можно определяется по формуле:
Теперь определим обычную частоту:
Ответ: 2,51 Гц.
Задача №4. Эффект Доплера
Условие
Гудок неподвижного электровоза дает сигнал с частотой 300 Гц. Какова кажущаяся частота гудка для пассажира, который в другом поезде приближается к электровозу со скоростью 40 м/с? Удаляется от него с той же скоростью?
Подробнее про эффект Доплера читайте в отдельной статье нашего блога.
Решение
Формула, связывающая испускаемую и воспринимаемую частоты при эффекте Доплера:
Здесь с – скорость волн в среде (в нашем случае скорость звука), u – скорость приемника относительно среды, v – скорость источника относительно среды. Когда поезд приближается:
При движении от источника звука:
Ответ: 335,3 Гц; 264,7 Гц.
Задача №5. Математический маятник
Условие
Математический маятник колеблется с амплитудой А и максимальной скоростью Vm. Найти длину маятника l.
Решение
Запишем уравнение гармонических колебаний математического маятника:
Взяв первую производную, получим скорость и выразим период:
В итоге получаем:
Ответ: см. решение.
Вопросы на тему «Механические колебания и волны»
Вопрос 1. Что такое волна?
Ответ. Волна – это колебания, распространяющиеся в среде с течением времени. Волны могут иметь разную физическую природу, они бывают механические, электромагнитные и т.д.
Вопрос 2. Что такое колебание?
Ответ. Колебание – процесс изменения состояний системы, в той или иной степени повторяющийся во времени.
Принципиальное отличие волн от колебаний: при колебаниях отсутствует перенос энергии.
Вопрос 3. Приведите примеры механических колебаний в повседневной жизни.
Ответ. Механические колебания:
- маятник часов;
- раскачивающиеся качели;
- вибрации гитарной струны;
- качка корабля на волнах и т.д.
Вопрос 4. Приведите примеры механических волн.
Ответ. Механические волны:
- звук;
- морские волны;
- сейсмические волны.
Вопрос 5. Какие колебания называются гармоническими?
Ответ. Гармонические колебания – это колебания, в которых изменение какой-либо физической величины происходит по закону синуса или косинуса.
Держите под рукой полезные формулы, которые пригодятся при решении задач. А перед тем как начать самостоятельно решать задачи, рекомендуем ознакомиться с универсальной памяткой.
Нужна помощь в решении задач и прочих студенческих заданий? Профессиональный студенческий сервис готов оказать ее в любое время, обращайтесь за консультациями к проверенным специалистам.