Цель урока: формировать умение описывать колебательные движения тела, содействовать усвоению учащимися структуры алгоритма решения задач по данной теме.
Ход урока
Проверка домашнего задания методом выполнения самостоятельной работы.
Вариант -1.
№1. На пружине жесткостью 0,4 кН/м подвешен груз массой 640 г. На какое расстояние надо отвести груз от положения равновесия, чтобы он проходил его со скоростью 1 м/с.
Решение. W = k x2/2; x2= 2W/k; W =mV2/2; x2= mV2/k; x= 0,04 м = 4 см.
№2. Напишите уравнение гармонического колебания, амплитуда которого 10 см, период колебания 0,5 с, а начальная фаза равна 0.
Решение. Общее уравнение: x = Xm QUOTE 
+𝝋). Уравнение для условий задачи:
X = 0,1 QUOTE 
t = 0,1sin4πt
№3. Что называется резонансом?
№4. Тело массой m на нити длиной L совершает колебания с периодом Т. Если увеличить массу тела до 2m, а длину нити до – 2L, то чему будет равен период? (Останется прежним)
Вариант
– 2.
№1. Груз колеблется на пружине жесткостью 0,5 кН/м. При амплитуде колебаний 6 см, его скорость м/с. Найти массу груза.
Решение. k x2/2 = mV2/2; m = k x2/V2; m = 0,2 кг = 200 г.
№2 Колебания материальной точки совершаются по закону: x = 0,15 cosπ (t + 1). Найти амплитуду, период, начальную фазу.
Общее уравнение: x = Xmsin(ω t + 𝝋0). Сравним его с данным в задаче: x = 0,15cosπ(t + 1) =
= — 0,15sin(πt + π/2); Амплитуда Xm= 0,15 м; Период T= 2 c; начальная фаза 𝝋 = π/2 рад.
№3. Где применяют резонанс и когда с ним надо бороться?
№4. Тело массой m на нити длиной L совершает колебания с периодом Т. Уменьшили в 2 раза массу тела и длину нити ( 0,5m и 0,5 L). Каким стал период колебаний? (Остался прежним) Задание выполняется в течение 15 минут.
Решение вычислительных задач
№1 Материальная точка массой 10г колеблется по закону: x = 0,05sin(0,6t = 0,8).
Найти максимальную силу, действующую на точку, и полную энергию колеблющейся точки.
Решение. Уравнение общего вида x = Xmsin(ωt +𝝋0) сравним с уравнением данным в задаче:
x= 0,05sin(0,6t + 0,8). Xm=0,05 м; ω = 0,6 рад/с; 𝝋0 = 0,8рад.
Сила, вызывающая гармонические колебания; F= — m Xmω2sin(ωt + 𝝋0); F0= mXmω2; F0= 1,8·10-4H
Полная энергия колеблющейся точки равна: W= mX2ω2/2; W = 4,5·10—3 Дж
№2. Написать уравнение гармонического колебания, если амплитуда колебания 10 см, период
колебания 10 с, а начальная фаза — равна нулю.
Решение. Уравнение в общем виде: x= Xmsin(ωt +𝝋0) = Xmsin(2πt/T + 𝝋0)
Подставим данные задачи и получим: x= 0,1sin2·3,14t/10 = 0,1sin0,628t.
Подведем итоги урока
Домашнее задание: повт.§23, № 422, 423.
(2 votes, average: 4,00 out of 5)