Колебания .
Колебания это повторяющиеся движения. \( T=\dfrac
\(T\) — период колебаний ( время за которое совершается одно колебание )
\(N\)- общее количество колебаний за все время
\( \nu \) — частота колебаний (количество колебаний за 1 секунду )
Частота колебаний измеряется в Герцах [Гц]
Лодка колеблется на водной ряби, причем за время \(t=11 \) секунд , она совершает \(N=10 \) колебаний . Найти период колебаний лодки.
Показать ответ Показать решение Видеорешение
Груз на шнуре ,раскачиваясь взад вперед ,совершает механические колебания , причем за время \(t=60 \) секунд , он совершает \(N=30 \) колебаний . Найти период колебаний груза.
Показать ответ Показать решение Видеорешение
Груз,подвешенный на пружине ,совершает механические колебания , причем за время \(t=5 \) секунд , он совершает \(N=25 \) колебаний . Найти частоту колебаний груза.
Показать ответ Показать решение Видеорешение
Курица машет крыльями ,(то есть крылья совершают колебательные движения) с периодом \(T=0,25\) секунды, сколько раз курица взмахнет крыльями за время \(t=10\) секунд?
Показать ответ Показать решение Видеорешение
Частота колебаний крыльев комара \( \nu=600 Гц \). Сколько взмахов крыльями сделает комар за \(t=5 \) секунд ?
Показать ответ Показать решение Видеорешение
\( N= \nu t = 600 Гц \cdot 5 c=3000 \)
Воробей летит за пшеном со скоростью \(v=5 м/с \). Расстояние преодолеваемое воробьем \(S=500м \). Частота колебаний крыльев воробья \( \; \nu=6 Гц \). Какое количество взмахов сделает воробей за весь путь?
Показать ответ Показать решение Видеорешение
Решение задач по теме «Механические колебания и волны. Звук» (Ерюткин Е.С.)
Этот видеоурок доступен по абонементу
У вас уже есть абонемент? Войти
На этом занятии мы приступим к решению задач по теме «Механические колебания и волны. Звук». На этом завершающем уроке раздела «Механические колебания и волны» мы рассмотрим различные примеры, посвящённые распространению звука в природе и колебаниям. Вместе с преподавателем мы научимся правильно решать задачи по этой теме.
Решение задач по физике на тему «Механические колебания и волны» (9-11 класс)
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Предлагаю решение некоторых задач на механические колебания с подробным пояснением, которые вам помогут при решении задач по домашнему заданию, а так же подготовиться к контрольной работе. В конце пояснения решения задач приводятся вопросы и задачи для самостоятельной подготовки.
Пружинный маятник совершил за 4 с 16 полных колебаний. Необходимо определить период и частоту колебаний этого маятника.
Давайте посмотрим на краткую запись этой задачи и рассмотрим ее решение. Посмотрите, краткое условие следующее.
N =16
t = 4 c
T — ? Ответ: Т = 0,25 с, ν = 4 Гц.
Решение этой задачи тоже достаточно простое. Мы воспользуемся уравнением, которое дает возможность определить период, тем более, что мы рассматривали его уже в предыдущей задаче – . .
Что касается частоты, то в данном случае мы можем воспользоваться не одной, а двумя формулами. По выбору, кому какая формула больше нравится, как удобней вычислять эту величину. Можно воспользоваться уравнением, которое связывает у нас частоту и период. Посмотрите, мы записали это уравнение: . А мы определим частоту, используя те данные, которые у нас есть, т.е. формулу используем определения частоты .
Обязательно надо сказать об ответе. Ответ: Т = 0,25 с, ν = 4 Гц.
Здесь мне бы хотелось обратить внимание на одну особенность, соответствующую механическим колебаниям. В данном случае получается довольно любопытная ситуация, что если мы частоту умножим на период, то получим Обратите внимание на то, что для механических колебаний это довольно характерная особенность.
Длина океанической волны составляет 270 м, период составляет 13,5 с. Определите скорость распространения волн.
Такая задача, связанная с механическими волнами, в частности, с волнами океаническими. Давайте посмотрим на запись и на ее решение. Она тоже не будет представлять собой какой-либо сложности. Конечно, при условии, что мы помним уравнение для вычисления указанных величин. Итак, посмотрите.
l = 270 м V = l * ν; .
Т = 13,5 с .
V = ? Ответ: .
Если мы помним, что надо определить скорость распространения волн, то в решении мы должны записать следующее уравнение: V = l * ν. Рассматривая вот это уравнение, мы можем записать следующее: скорость распространения волны может быть определена как . Если вместо частоты мы подставим выражение , то получим уравнение, которое здесь записано: . Подставляя теперь цифры, мы получим . Обратите внимание на запись ответа. Ответ: . Тоже хотелось бы обратить ваше внимание на то, какова скорость распространения океанических волн. Ведь = 72 км/ч. Так что обратите внимание, какая величина этой скорости.
Определите, во сколько раз будет отличаться длина звуковой волны при переходе из воздуха в воду. Считать, что скорость распространения звука в воздухе 340 м/с, в воде 1450 м/с.
Давайте посмотрим на краткую запись и на решение задачи. Посмотрите, в данном случае условие небольшое.
ν 1 = ν 2 Þ Т 1 = Т 2
l= V . Т; l 1 = V 1 ; l 2 = V 2 . Т
__________ ;
Ответ: n≈4,3 раза.
Определить нам надо, во сколько раз изменилась длина волны при переходе. Надо разделить длину волны в воде к длине волны в воздухе. Итак, что предпримем? Обращаю внимание, что здесь после слова «решение» написано достаточно важное выражение ν 1 = ν 2 . Когда мы обсуждали это явление, мы говорили, что волна переходит из одной среды в другую, но при этом сохраняется частота колебаний. Меняется, скорость меняется, длина волны меняется, а частота колебания частиц остается прежней. Посмотрите, в данном случае мы записываем, что частота колебаний частиц волны в воздухе ν 1 = ν 2 частоте колебаний частиц, которые составляют волну в воде. Обратите внимание: если частоты равны, то будут равны и периоды колебаний этих частиц ν 1 = ν 2 Þ Т 1 = Т 2 . Дальше, мы используем уравнение, которое нам встречалось в предыдущей задаче
l= V * Т. Записываем длину волны для воздуха l 1 = V 1 * Т и для воды l 2 = V 2 * Т. Почему в данном случае мы обозначили период Т и Т, т.е. без индексов? Разговор идет о том, что периоды у нас одинаковые, поэтому мы их обозначили одной величиной, одной буквой. Теперь разделим .
В этом случае период колебаний сократится, и мы получаем значение отношения длин волн . Мы обозначили это отношение буквой n и в ответе записываем следующее, что n≈4,3 раза. Во столько будет отличаться длина волны.
Задача 4. В результате выстрела было услышано эхо через 20 с после произведенного выстрела. Определите расстояние до преграды, если скорость звука составляла .
В данной задаче мы должны учесть, что эхо – это отраженная волна, значит, звук дошел до преграды и вернулся обратно к наблюдателю, т.е. как раз в то место, где и был произведен выстрел. Итак, давайте посмотрим на решение задачи. Посмотрите, пожалуйста, мы запишем, что время от момента выстрела до того момента, когда было услышано эхо, 20 с. Скорость звука составляло. Определить надо расстояние S до преграды.
t = 20 c S 1 = V * t; .
S — ? Ответ : S=3400 м = 3,4 км .
Давайте определимся с тем, что именно за это время, за 20 с, волна прошла определенное расстояние. Это расстояние мы определим простым способом: как расстояние, пройденное телом за определенное время с постоянной скоростью. В данном случае у нас волна, поэтому мы определяем S 1 = V * t, полное расстояние, прошедшее волной. Теперь мы должны отметить то, что это расстояние мы должны разделить обязательно пополам, . Почему? Дело в том, что эхо – это отраженная волна. Значит, волна звуковая дошла до преграды и вернулась обратно, следовательно, . Теперь подставив сюда значение для вычисления , мы получаем расстояние до преграды .
Ответ, который мы здесь запишем: S=3400 м = 3,4 км. Расстояние достаточно большое, но выстрел – это достаточно громкий звук, и интенсивности его хватит, чтобы дойти до преграды и вернуться обратно.
Некоторая точка движется вдоль оси x по закону x = a sin 2 (ωt — π/4). Найти:
а) амплитуду и период колебаний; изобразить график x (t);
б) проекцию скорости v x как функцию координаты x; изобразить график v x (x).
Частица массы m находится в одномерном потенциальном поле, где ее потенциальная энергия зависит от координаты x как U (x) = U 0 (1 — cos ax), U 0 и a — некоторые постоянные. Найти период малых колебаний частицы около положения равновесия.
Найти период малых вертикальных колебаний тела массы m в системе (рис. 4.4). Жесткости пружинок равны χ 1 и χ 2 , а их массы пренебрежимо малы.
Самостоятельная работа по вопросам механических колебаний и волн
Задание 1. Механические волны представляют собой . (колебания, распространяющиеся в упругой среде)
Задание 2. Поперечными волнами называют . (волны, в которых наблюдается колебание частиц перпендикулярно линии распространения)
Задание 3. Продольными волнами являются . (волны, в которых колебание частиц осуществляется вдоль линии распространения)
Задание 4. Волны поперечные способны распространяться . (в твёрдых телах)
Задание 5. Продольные волны способны распространяться . (в твёрдых телах, в жидкостях, а также в газах)
Задание 6. Может ли вещество и энергия переноситься при распространении волны? (вещество — не может; энергия — может)
Задание 7. Звуковой волной называется . (волна, которая способна распространяться в окружающем пространстве с частотой в интервале 16 Гц — 20 кГц)
Задание 8. От каких параметров зависит громкость звука? (от амплитуды колебаний)
Задание 9. Каким показателем определяется высота тона? (определяется частотой колебаний)
Задание 10. Возможно ли распространение в безвоздушном пространстве звуковых волн? (не возможно)
Задание 11. Чем является ультразвуком? (это звук с частотой, превышающей 20 кГц)
Задание 12. Что называют инфразвуком? (это звук, частота которого менее 16 Гц)
Задача 1 3 . Скорость распространения волны равна 400 м/с, а длина её — 2 м. Вычислите, какое количество полных колебаний будет совершено данной волной за время, равное 0,1 с?
Задача 14 . Как было замечено Васей: в течение 1 минуты ворона каркнула 45 раз. Вычислите период колебаний, а также их частоту.
Задача 15 . На дискотеке Димой во время танца было замечено, что он подпрыгнул 120 раз за 5 минут. Рассчитайте период дан ных колебаний и их частоту.
http://interneturok.ru/lesson/physics/9-klass/mehanicheskie-kolebaniya-i-volny/reshenie-zadach-po-teme-mehanicheskie-kolebaniya-i-volny-zvuk
http://infourok.ru/reshenie-zadach-po-fizike-na-temu-mehanicheskie-kolebaniya-i-volny-9-11-klass-4395733.html