Решение задач по теме «Механические колебания»

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.

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 сдаютсяRead More →.

“Западнохристианский” суперэтнос в теории этногенеза Л. Гумилева“Западнохристианский” суперэтнос в теории этногенеза Л. Гумилева Начать свою работу я хочу с того, что дать определение этносу. По определениюRead More →.

План-конспект урока по физике. Тема: Зависимость частоты и периода свободных колебаний от свойств системы. Фаза колебанийЦель урока: сформировать представление о частоте, периоде и фазе свободных колебаний; обратить внимание на практическое применение маятников; рассмотреть алгоритм решенияRead More →.

План-конспект урока по физике. Тема: Переменный электрический токЦель урока: доказать учащимся, что свободные электромагнитные колебания в контуре не имеют практического применения; используются незатухающие вынужденные колебания, которые имеютRead More →.

План-конспект урока по физике. Тема: Вынужденные колебания. Резонанс. Применение резонанса и борьба с нимЦель урока: объяснить, почему большее значение имеют вынужденные колебания, а не свободные; как устанавливаются вынужденные колебания; когда наступает резкое возрастаниеRead More →.

План-конспект урока по физике. Тема: Гармонические колебанияЦель урока: сформировать у учащихся представление о гармонических колебаниях, как о гармонических изменениях координаты и других физических величин; ввести понятиеRead More →.

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,Read More →.

Уравнение, описывающее процессы в колебательном контуре. Период свободных электрических колебанийЦель урока: получить основное уравнение, описывающее свободные электрические колебания в контуре; вывести формулу, с помощью которой можно вычислить период свободныхRead More →.

План-конспект урока по физике. Тема: Свободные и вынужденные электромагнитные колебанияЦель урока: продолжать формирование у учащихся единство колебательных процессов различной природы. Ход урока 1. Анализ контрольной работы. 2. Изучение новогоRead More →.

План-конспект урока по физике по теме: Решение задачЦель урока: формировать умение самостоятельно мыслить, выполнять решение в общем виде, проводить операции с наименованиями единиц, находить наиболее рациональные способыRead More →.

home-task.com

Материальная точка массой 5 г колеблется по закону

Вопрос № 172430: Определить период Т колебаний математического маятника, если его модуль максимального перемещения r = 18 см и максимальная скорость Vmax = 16 см/с. Вопрос № 172431: Материальная точка массой 10 г колеблется по уравнению x=5sin(Пt/5 + П/4). Найти максимальную силу, действующую на точку, и полную энергию колеблющейся точки. Вопрос № 172432: Чему равно отношение энергии магнитного поля колебательного контура к энергии электрического поля для момента времени T/8 c. Вопрос № 172449: с какой скоростью должен приближаться к наблюдателю источника звука? чтобы воспринимаемый наблюдателем звук был на октаву выше излучаемого звука? Скорость звука принять равной 340м/с . Вопрос № 172478: доброго времени суток уважаемые экспереты помогите пожалуйста в решении одной простой задачки вычислить энергию ядерной реакции n+5B^10=>3Li^7+2He^4 Заранее вам огромное спасибо. Вопрос № 172430:

Определить период Т колебаний математического маятника, если его модуль максимального перемещения r = 18 см и максимальная скорость Vmax = 16 см/с.

Отправлен: 21.09.2009, 21:13
Вопрос задал: Попов Антон Андреевич, Посетитель
Всего ответов: 1
Страница вопроса » Отвечает Химик CH, Модератор :
Здравствуйте, Попов Антон Андреевич.
Пусть уравнение колебаний x=r*cos(ωt)
тогда скорость равна v=dx/dt=-ω*r*sin(ωt)
максимальная скорость v_max=ω*r
угловая частота ω=v_max/r=0,16м/с/0,18м=0,89 рад/с
период равен T=2∏/ω=7.07 с
——
Никогда не просите у химика просто СОЛЬ.

Ответ отправил: Химик CH, Модератор
Ответ отправлен: 21.09.2009, 22:22
Латвия, Рига
Тел.: +37128295428
Абонент Skype: himik_c2h5oh

Материальная точка массой 10 г колеблется по уравнению x=5sin(Пt/5 + П/4). Найти максимальную силу, действующую на точку, и полную энергию колеблющейся точки.

Отправлен: 21.09.2009, 21:16
Вопрос задал: Попов Антон Андреевич, Посетитель
Всего ответов: 1
Страница вопроса » Отвечает Химик CH, Модератор :
Здравствуйте, Попов Антон Андреевич.
координата x=5sin(Пt/5 + П/4)
скорость v=dx/dt=(П/5)*5cos(Пt/5 + П/4)=П*cos(Пt/5 + П/4)
ускорение a=dv/dt=-(П/5)*П*sin(Пt/5 + П/4)=(-П 2 /5)*sin(Пt/5 + П/4)
максимальное ускорение a_max=П 2 /5 м/с 2
максимальная сила F_max=a_max*m=П 2 /5*0.01=0.0197

максимальная скорость v_max=П м/с
полная энергия (она же максимальная кинетическая энергия) W=W_{k max}=mv_max 2 /2=0.049 Дж
——
Никогда не просите у химика просто СОЛЬ.

Ответ отправил: Химик CH, Модератор
Ответ отправлен: 21.09.2009, 22:54
Латвия, Рига
Тел.: +37128295428
Абонент Skype: himik_c2h5oh

Чему равно отношение энергии магнитного поля колебательного контура к энергии электрического поля для момента времени T/8 c?

Отправлен: 21.09.2009, 21:18
Вопрос задал: Попов Антон Андреевич, Посетитель
Всего ответов: 1
Страница вопроса » Отвечает Химик CH, Модератор :
Здравствуйте, Попов Антон Андреевич.
Обычно в электродинамике принимается, что в момент времени t=0 энергия электрического поля максимальна, а магнитного равна нулю.
Напряжение изменяется по закону u=U*cos(ωT)
Сила тока изменяется по закону i=-I*sin(ωT)
Энергия электрического поля W_E=Cu 2 /2=CU 2 /2*cos 2 (ωT)=W_max*cos 2 (ωT)
Энергия магнитного поля W_M=Li 2 /2=LI 2 /2*sin 2 (ωT)=W_max*sin 2 (ωT)

W_M/W_E=sin 2 (ωT)/cos 2 (ωT)=tg 2 (ωT)
при t=T/8 ωT=2∏/8=∏/4
W_M/W_E=tg 2 (∏/4)=1
——
Никогда не просите у химика просто СОЛЬ.

Ответ отправил: Химик CH, Модератор
Ответ отправлен: 21.09.2009, 23:12
Латвия, Рига
Тел.: +37128295428
Абонент Skype: himik_c2h5oh

с какой скоростью должен приближаться к наблюдателю источника звука? чтобы воспринимаемый наблюдателем звук был на октаву выше излучаемого звука? Скорость звука принять равной 340м/с

Отправлен: 22.09.2009, 00:11
Вопрос задал: денис к д, Посетитель
Всего ответов: 1
Страница вопроса » Отвечает Shvetski, Специалист :
Здравствуйте, денис к д.
Все музыкальные звуки составляют восемь октав: субконтроктава, контроктава, большая октава, малая октава, первая, вторая, третья и четвертая октавы. Одноименные звуки в соседних октавах отличаются по частоте ровно в два раза.
Например, основной тон музыкальной настройки — «ля» первой октавы имеет частоту 440 Гц. Тогда «ля» следующей второй октавы имеет частоту 880 Гц, а «ля» предыдущей — малой октавы имеет частоту 220 Гц.
Таким образом, чтобы звук был воспринят на октаву выше, необходимо, чтобы его частота была в два раза больше. Это условие и определяет необходимые данные для вашей задачи.
При движении источника и приемника звука относительно друг друга происходит изменение частоты колебаний, воспринимаемой приемником (эффект Доплера). При сближении источника и приемника звука частота увеличивается — звук становится более высоким, при удалении — понижается.
Частота, воспринимаемая приемником, при приб лижении источника, рассчитывается по формуле f — частота; V — скорость источника или приемника, v — скорость звука)

V_ист=v/2 = 340/2 = 170 м/с

Желаю удачи

Ответ отправил: Shvetski, Специалист
Ответ отправлен: 22.09.2009, 11:01

доброго времени суток уважаемые экспереты
помогите пожалуйста в решении одной простой задачки

вычислить энергию ядерной реакции
n+5B^10=>3Li^7+2He^4

Заранее вам огромное спасибо

Отправлен: 22.09.2009, 14:16
Вопрос задал: Мария Романова, Посетитель
Всего ответов: 1
Страница вопроса » Отвечает Shvetski, Специалист :
Здравствуйте, Мария Романова.
Выделяющаяся при реакции энергия
E=ΔM*c 2 , где с=3*10 8 м/с — скорость света, ΔМ — дефект масс (разность между суммой масс изотопов до реакции и после неё)

Массы (берем из справочников)
нейтрона ₀ 1 n — 1.0086649 а.е.м.
ядра бора ₅ 10 В — 10,012939 а.е.м.
ядра лития ₃ 7 Li — 7.016004 а.е.м.
ядра гелия ₂ 4 Не — 4,002603 а.е.м.

1 а.е.м. = 1,66054*10 -27 кг

ΔМ = (1,008649+10,012939)-(7,016004+4,002603)=0,002996 а.е.м.=4,9749*10 -30 кг

Е=4,9749*10 -30 *(3*10 8 ) 2 =4,48*10 -13 Дж = 2,8 МэВ (1 МэВ = 1,6*10 -13 Дж)

Удачи

Ответ отправил: Shvetski, Специалист
Ответ отправлен: 22.09.2009, 16:10

subscribe.ru