Задачи и упражнения к главе 3 «Колебания и волны»

Related posts:

1. Маятник Всюду в нашей жизни мы встречаемся с колебательными движениями, начиная от качаний маятника, колебаний рессор и сотрясений кузова автомобиля или вагона поезда до страшных, разрушительных колебаний коры нашей планеты. Фабричные трубы и высокие здания колеблются под действием ветра, подобно полотну ножовки, зажатому одним концом в тисках. Правда, такие колебания не так уж велики. Амплитуда колебаний […]...
2. Механические колебания Колебания являются очень распространенным видом движения. Это покачивание веток деревьев на ветру, вибрация струн у музыкальных инструментов, движение поршня в цилиндре двигателя автомобиля, качания маятника в настенных часах и даже биения нашего сердца. Рассмотрим колебательное движение на примере двух маятников — нитяного и пружинного. Нитяной маятник изображен на рисунке 30. Он представляет собой шарик, прикрепленный […]...
3. Кинетическая энергия и механическая работа 1. Кинетическая энергия Пусть на покоящееся вначале тело массой m действуют постоянные силы, равнодействующую которых обозначим (рис. 29.1). Если перемещение тела равно , работа равнодействующей Aрд = Fs. (1) Индекс «рд» подчеркивает, что речь идет о работе равнодействующей всех приложенных к телу сил. Дело в том, что мы будем использовать сейчас второй закон Ньютона, согласно […]...
4. Задачи и упражнения по теме «Электрические явления» 1. Как заряжена гильза 1 (рис. 111, а), если гильза 2 заряжена положительно? 2. Как заряжена гильза 2 (рис. 111, б), если гильза 1 заряжена отрицательно? 3. При соединении поврежденных проводов монтер надевает резиновые перчатки. Зачем он это делает? 4. При наливании бензина корпус бензовоза при помощи металлического проводника соединяют с землей. Зачем это делают? […]...
5. Задачи и упражнения к главе 2 «Динамика» 37. При вращении точильного камня все его частицы движутся вместе с ним по окружности. Но как только какая-нибудь частичка отрывается от камня, она начинает двигаться по прямой линии (см. рис. 8). Почему? 38. Почему споткнувшийся человек падает вперед? 39. Может ли тело двигаться в сторону, противоположную направлению действия силы? Что при этом будет происходить с […]...
6. Виды колебаний Колебания пружинного и нитяного маятников, которые были рассмотрены в предыдущих параграфах, называют Свободными. Свободные колебания происходят «сами по себе», без воздействия внешних периодически изменяющихся сил. При наличии таких сил колебания называют Вынужденными. Тряска автомобиля, движущегося по неровной дороге, вибрации кормовой части судна, связанные с работой гребного винта, движение качелей, которые кто-то периодически подталкивает,- все это […]...
7. Закон сохранения энергии в механике 1. Когда механическая энергия сохраняется? Из курса физики основной школы вы уже знаете, что Сумму кинетической и потенциальной энергий называют полной механической энергией. Докажем, что Полная механическая энергия замкнутой системы тел, взаимодействующих посредством сил упругости и тяготения, сохраняется, то есть ее изменение равно нулю: ∆(Ek + Ep) = 0. (1) Это утверждение называют законом сохранения […]...
8. Скорость и длина волны Каждая волна распространяется с какой-то скоростью. Под Скоростью волны понимают скорость распространения возмущения. Например, удар по торцу стального стержня вызывает в нем местное сжатие, которое затем распространяется вдоль стержня со скоростью около 5 км/с. Скорость волны определяется свойствами среды, в которой эта волна распространяется. При переходе волны из одной среды в другую ее скорость изменяется. […]...
9. Звук и колебания Звук Если какой-нибудь предмет, например, гитарная струна или мембрана громкоговорителя, начинает быстро колебаться, то возникает звук, который передается нашему уху. Звуковые колебания можно и увидеть: если положить рисовое зерно на мембрану, то оно будет подпрыгивать до тех пор, пока громкоговоритель не будет выключен. Колебания Колебания можно наглядно рассмотреть с помощью маятника: в состоянии равновесия маятник […]...
10. План-конспект урока по физике. Тема: Математический маятник. Динамика колебательного движения Цель урока: сформировать у учащихся представление о математическом маятнике, как о модели физического маятника; на основании законов механики Ньютона получить уравнения, описывающие колебательные движения. Ход урока Проверка домашнего задания методом индивидуального опроса 1. Что изучает физика колебаний? По какому принципу объединены вопросы в этом разделе? 2. Особенности свободных и вынужденных колебаний. Примеры. 3. При каких […]...
11. Разрывы и столкновения 1. Разрыв летящего снаряда В этом параграфе мы будем предполагать, что сопротивлением воздуха можно пренебречь. ? 1. Выпущенный вертикально вверх снаряд разорвался в верхней точке траектории на два осколка массой m1 и m2 (рис. 32.1). Чему равно отношение скоростей осколков после разрыва? (Под скоростями до и после разрыва или столкновения здесь и далее мы понимаем […]...
12. Условия равновесия тела 1. Первое условие равновесия тела Выясним, при каких условиях тело, покоящееся относительно некоторой инерциальной системы отсчета, останется в покое. Если тело покоится, то его ускорение равно нулю. Тогда согласно второму закону Ньютона должна быть равна нулю и равнодействующая приложенных к телу сил. Поэтому первое условие равновесия можно сформулировать так: Если тело находится в покое, то […]...
13. Механическая работа. Мощность 1. Определение работы С механической работой (работой силы) вы уже знакомы из курса физики основной школы. Напомним приведенное там определение механической работы для следующих случаев. Если сила направлена так же, как перемещение тела, то работа силы A = Fs (1) В этом случае работа силы положительна. Если сила направлена противоположно перемещению тела, то работа силы […]...
14. Задачи и упражнения к главе II. Движение и взаимодействие тел Укажите, относительно каких тел пассажир, находящийся в каюте теплохода, находится в покое и относительно каких тел он движется. Укажите, относительно каких тел ученик, читающий дома книгу, находится в покое и относительно каких тел он движется. Выразите в метрах следующие расстояния: 15 см; 2 км; 40 мм. Выразите в метрах следующие расстояния: 5 см; 35 км; […]...
15. Задачи и упражнения по теме «Электромагнитные явления» 103. На рисунке 123 изображены притягивающиеся друг к другу и отталкивающиеся друг от друга магниты. Перечертите рисунок в тетрадь и обозначте неизвестные полюсы магнитов. 104. На рисунке 124 изображены притягивающиеся друг к другу и отталкивающиеся друг от друга магниты. Перечертите рисунок в тетрадь и обозначте неизвестные полюсы магнитов. 105. Определите направление силовых линий магнитного поля […]...
16. Силы упругости 1. Проявление сил упругости и их природа Как вы уже знаете из курса физики основной школы, силы упругости связаны с деформацией тел, то есть изменением их формы и (или) размеров. Связанная с силами упругости деформация тел не всегда заметна (подробнее мы остановимся на этом ниже). По этой причине свойства сил упругости изучают обычно, используя для […]...
17. Резонанс Отличительной особенностью вынужденных колебаний является зависимость их амплитуды А от частоты ν изменения внешней силы. Для изучения этой зависимости можно воспользоваться уже знакомой нам установкой, изображенной на рисунке 36. Если вращать ручку кривошипа очень медленно, то груз вместе с пружиной будет перемещаться вверх и вниз так же, как и точка подвеса О. Амплитуда вынужденных колебаний […]...
18. Применение уравнения теплового баланса 1. Первый закон термодинамики и уравнение теплового баланса До сих пор мы рассматривали первый закон термодинамики применительно к газам. Отличительной особенностью газа является то, что его объем может значительно изменяться. Поэтому согласно первому закону термодинамики переданное газу количество теплоты Q равно сумме совершенной газом работы и изменения его внутренней энергии: Q = ∆U + Aг. […]...
19. Превращения энергии при колебаниях Из-за сопротивления воздуха колебания маятника являются затухающими: их амплитуда постепенно уменьшается и в конце концов маятник останавливается (рис. 35). Если, однако, сопротивления воздуха мало, то на протяжении небольших интервалов времени его можно не учитывать. В этом случае к маятнику можно применять закон сохранения энергии. Рассмотрим для примера нитяной маятник. Когда его выводят из положения равновесия, […]...
20. План-конспект урока по физике. Тема: Свободные и вынужденные колебания. Условия возникновения свободных колебаний Цель урока: сформировать у учащихся представление об особенностях механических колебаний и их отличие от других видов механического движения. Ход урока Анализ контрольной работы Изучение нового материала 1. Мы начинаем изучать — физику колебаний. В этом разделе физики будем рассматривать колебания различной природы с единой точки зрения. Дело в том, что физика колебаний изучает электротехнику переменных […]...
21. Контрольная работа по теме: «Механические колебания» Цель урока: проконтролировать умение учащихся самостоятельно применять полученные знания при решении задач. 1. Организационный момент (тетради с домашними заданиями сдаются для проверки учителю) Выполнение контрольной работы. Вариант -1. №1. На рисунке представлен график зависимости координаты гармонического колебания от времени. Определить, используя график: а. амплитуду колебаний, которая равна… б. период колебаний… в. частоту колебаний … №2. […]...
22. План-конспект урока по физике. Тема: Зависимость частоты и периода свободных колебаний от свойств системы. Фаза колебаний Цель урока: сформировать представление о частоте, периоде и фазе свободных колебаний; обратить внимание на практическое применение маятников; рассмотреть алгоритм решения задач. Ход урока Проверка домашнего задания методом фронтального опроса 1. Какие колебания называются гармоническими? Начертить график гармонического колебания. 2. Что такое смещение и амплитуда гармонических колебаний? 3. Как решается уравнение движения для свободных колебаний? 4. […]...
23. Задачи и упражнения к главе 1 «Кинематика» 1. Укажите, относительно каких тел пассажир, сидящий в каюте плывущего теплохода, находится в покое и относительно каких тел он движется. 2. Укажите, относительно каких тел ученик, читающий дома книгу, находится в покое и относительно каких тел он движется. 3. Выразите в метрах в секунду следующие скорости: 9 км/ч, 36 км/ч, 108 км/ч, 30 м/мин, 20 […]...
24. Задачи и упражнения к главе V. Давление твердых тел, жидкостей и газов На чем основан способ спасения человека, провалившегося под лед, изображенный на рисунке 147? Два человека вскапывают землю лопатами разной формы (рис. 148). Какой лопатой легче копать? На полу стоит мальчик массой 45 кг. Какое давление он производит на пол, если общая площадь подошв обоих его ботинок, соприкасающихся с полом, равна 300 см2? Гусеничный трактор массой […]...
25. План-конспект урока по физике. Тема: Гармонические колебания Цель урока: сформировать у учащихся представление о гармонических колебаниях, как о гармонических изменениях координаты и других физических величин; ввести понятие амплитуды, периода, частоты, циклической частоты; получить формулу для вычисления периода свободных колебаний. Ход урока Проверка домашнего задания методом индивидуального опроса 1. Пояснить, используя чертеж, какие силы заставляют колебаться математический маятник. 2. Получить уравнение движение для […]...
26. Движение системы тел 1. Гладкая горка и шайба Горка с одной вершиной Пусть на гладком столе покоится гладкая горка массой M и высотой H (рис. 34.1). На нее налетает со скоростью 0 шайба массой m. Двигаясь по горке, шайба не отрывается от нее. Возможны три варианта развития событий. 1) Шайба не достигнет вершины горки и соскользнет по тому […]...
27. Движение системы связанных тел без учета трения 1. Движение тел в одном направлении Пусть по гладкому столу под действием горизонтальной силы движутся бруски массой m1 и m2 связанные легкой нерастяжимой нитью (рис. 22.1). ? 1. Используя рисунок 22.1, объясните смысл следующих уравнений: Указание на то, что нить легкая, означает, что массой нити можно пренебречь. В таком случае равнодействующую приложенных к нити сил […]...
28. Кинетическая энергия Из первых параграфов этой главы следует, что если суммарная работа сил, действующих на тело, положительна, то скорость тела относительно инерциальной системы отсчета увеличивается. Напротив, если эта работа отрицательна, то скорость тела уменьшается. Таким образом, изменение скорости движения тела и работа, совершенная над этим телом, связаны. Найдем эту связь. Пусть на гладкой горизонтальной плоскости в точке […]...
29. Повторно обобщающий урок по теме «Механические колебания» Цель урока: повторить материал, изученной темы; проверить знание формул; развивать навыки решения качественных, графических и вычислительных задач; развивать умение анализировать, сравнивать, систематизировать знания. Ход урока. Проверка домашнего задания методом заполнения таблицы с формулами. Учащимся раздают карточки, которые разделены на два столбца. В правой части таблицы хаотично расположены правильные ответы. В левой части таблицы записаны названия […]...
30. Движение заряженного тела в электрическом поле 1. Движение вдоль линий напряженности Рассмотрим сначала случай, когда действующей на тело силой тяжести можно пренебречь по сравнению с силой, которая действует на тело со стороны электрического поля. Это всегда имеет место, когда речь идет о движении заряженных микрочастиц, например электронов. Напомним, кстати, что электрон имеет отрицательный заряд, а протон — положительный. ? 1. Объясните, […]...
31. Мгновенная и средняя скорость 1. Мгновенная скорость В этом параграфе мы будем рассматривать неравномерное движение. Однако при этом нам пригодится то, что мы знаем о прямолинейном равномерном движении. На рисунке 4.1 показаны положения разгоняющегося автомобиля на прямом шоссе с интервалом времени 1 с. Стрелка указывает на зеркальце заднего вида, положение которого мы рассмотрим далее более подробно. Мы видим, что […]...
32. Равномерное движение по окружности 1. Основные характеристики равномерного движения по окружности Движение по окружности часто встречается в природе и технике: по траекториям, близким к окружностям, движутся планеты вокруг Солнца, Луна и искусственные спутники Земли, точки колес и вращающихся деталей механизмов. Мы ограничимся в нашем курсе равномерным движением по окружности. Напомним, что равномерным называют движение, при котором тело за любые […]...
33. План-конспект урока по физике. Тема: Свободные и вынужденные электромагнитные колебания Цель урока: продолжать формирование у учащихся единство колебательных процессов различной природы. Ход урока 1. Анализ контрольной работы. 2. Изучение нового материала При изучении электромагнитных колебаний оказалось, что получить их легко, а вот наблюдать сложно. Электромагнитные колебания были открыты после открытия первого конденсатора. Обратили внимание на то, что нельзя было знать, какой конец сердечника катушки, замкнутой […]...
34. Применение уравнения состояния идеального газа 1. Учет гидростатического давления Сжатие воздуха в сосуде, погруженном в воду Рассмотрим следующую ситуацию. Пустую открытую стеклянную бутылку опускают в воду на глубину h. ? 1. Объясните, почему при погружении бутылки дном вниз воздух из нее выходит пузырьками и бутылка наполняется водой (рис. 46.1). ? 2. Почему при этом бутылка сразу тонет? ? 3. Объясните, […]...
35. План-конспект урока по физике. Тема: Распространение механических волн. Длина волны. Скорость волны Цель урока: формировать представления о процессе распространения механических волн; ввести физические характеристики волн: длину, скорость. Ход урока Проверка домашнего задания методом фронтального опроса 1. Как образуются волны? Что такое волна? 2. Какие волны называются поперечными? Привести примеры. 3. Какие волны называются продольными? Привести примеры. 4. Как движение волны связано с переносом энергии? Изучение нового материала […]...
36. Применение условий равновесия твердого тела Рассмотрим примеры того, как можно на практике применить условия равновесия твердого тела. Пример 1. Равноплечие весы Еще с древнейших времен для определения массы тел люди использовали равноплечие весы (рис. 137). Понять принцип их работы просто, если воспользоваться вторым условием равновесия твердого тела. Коромысло весов может поворачиваться вокруг оси, проходящей через точку O. На равных расстояниях […]...
37. Движение по окружности под действием нескольких сил 1. Поворот транспорта Движение по горизонтальной дороге Напомним, что ускорение тела, движущегося со скоростью v по окружности радиусом r, направлено к центру окружности (центростремительное ускорение). Модуль ускорения A = v2/r. Согласно второму закону Ньютона = m, Где — равнодействующая всех приложенных к телу сил. Пусть автомобиль совершает поворот на горизонтальной дороге, двигаясь равномерно по дуге […]...
38. План-конспект урока по физике. Тема: Принципы радиосвязи. Как осуществляется модуляция и детектирование Цель урока: формировать представление о принципе радиосвязи, как передающем и принимающем устройстве, значение для радиосвязи изобретения генератора незатухающих колебаний. Ход урока Проверка домашнего задания методом фронтального опроса 1. Кто в России продолжил изучение электромагнитных волн, воспроизведя вначале опыты Г. Герца? 2. Как работал радиоприемник Попова? 3. Как была увеличена чувствительность прибора? 4. Как увеличивалась дальность […]...
39. Перемещении при прямолинейном равноускоренном движении 1. Нахождение пути по графику зависимости скорости от времени Покажем, как можно найти пройденный телом путь с помощью графика зависимости скорости от времени. Начнем с самого простого случая — равномерного движения. На рисунке 6.1 изображен график зависимости v(t) — скорости от времени. Он представляет собой отрезок прямой, параллельной осн времени, так как при равномерном движении […]...
40. Задачи и упражнения по теме «Гравитационные явления» 151. Чему равен гравитационный заряд космонавта массой 75 кг? 152. Во сколько раз гравитационный заряд двухпудовой гири больше гравитационного заряда кирпича массой 2 кг? 153. Найдите силу гравитационного притяжения, действующую между Землей и Солнцем, если масса Земли равна 6 * 1024 кг, а масса Солнца — 2 * 1030 кг. Расстояние от Земли до Солнца […]...