Механические и электромагнитные колебания и волны



Скачать 102.58 Kb.
Дата05.01.2013
Размер102.58 Kb.
ТипДокументы
ДЕ-4


4

Механические и электромагнитные колебания и волны

17

Свободные и вынужденные колебания

18

Сложение гармонических колебаний

19

Волны. Уравнение волны

20

Энергия волны. Перенос энергии волной



17

Свободные и вынужденные колебания


1(17). Напишите уравнение движения (в СИ) для материальной точки, которая совершает гармонические колебания, если:

  • амплитуда А= 10 см, период Т=2с (смещение точки в начальный момент времени равно нулю)

  • амплитуда А= 5 см, период Т=10с (смещение точки в начальный момент времени максимально)

  • амплитуда А= 10 см, частота n=10Гц (смещение точки в начальный момент времени равно нулю)

  • амплитуда А= 3 см, частота =10с-1 (смещение точки в начальный момент времени максимально)


2(17). Определить частоту (n и ), период (Т) и амплитуду (А) колебаний материальной точки, если ее уравнение движения (в СИ) имеет вид:

  • x=0.2cos10pt

  • x=0.02cos20pt

  • x=0.05sin(0.2pt)



3(17). На рисунках изображены зависимости от времени координаты и ускорения материальной точки, колеблющейся по гармоническому закону. Определить ее период колебаний и циклическую частоту.



4(17). Найти полную энергию колебаний (в мДж) пружинного маятника, если колебания происходят:

под действием силы F с амплитудой A:

F=- 5x Н; A=4см

F=- 10x Н; A=2см

F=- 20x Н; A=5см

5(7). Тело массой m=4 кг колеблется по закону x = 0.1cos10t (м). Найти:

  • полную энергию колебаний

  • максимальную кинетическую энергия тела

  • максимальную потенциальную энергию тела

6(17).Материальная точка совершает гармонические колебания по закону gif" align=bottom>(м)

Найти максимальное значение скорости и ускорения.

7(17). Укажите, какое из приведенных ниже дифференциальных уравнений описывает а) свободные затухающие колебания; б) свободные незатухающие колебания; в) вынужденные колебания пружинного маятника:








8(17). Укажите, какие из приведенных ниже сил действуют на пружинный маятник, совершающий а)свободные затухающие колебания; б) свободные незатухающие колебания; в) вынужденные колебания:

(1) (2) (3) (4) (5)
9(17). Какие силы действуют на пружинный маятник, если уравнение его движения имеет вид:






10(17). Если на пружинный маятник действует сила f = - kx, то уравнение его движения имеет вид:







11(17). На рисунке изображен график затухающих колебаний, где S – колеблющаяся величина, описываемая уравнением

.

Определите время релаксации t (в с).


12(17). На рисунке представлена зависимость амплитуды колебаний груза на пружинке с жесткостью к=10Н/м от частоты внешней силы.

Найти:

  • массу колеблющегося груза

  • максимальную энергию в этой системе



13(17). На рисунке представлена зависимость относительной амплитуды колебаний силы тока в катушке с индуктивностью 10 мГн, включенной в колебательный контур.

Найти емкость конденсатора этого контура.
14(17). На рисунке представлена зависимость относительной амплитуды колебаний напряжения на конденсаторе емкостью 1 нФ, включенного в колебательный контур.


Найти индуктивность катушки этого контура.
15(17). Уменьшение амплитуды колебаний в системе с затуханием характеризуется временем релаксации. Как изменится время релаксации, если:

  • при неизменном коэффициенте трения среды увеличить (уменьшить) в 2 раза массу грузика на пружине

  • при неизменной массе уменьшить в 2 раза коэффициент трения среды


16(17). Уменьшение амплитуды колебаний в системе с затуханием характеризуется временем релаксации. Как изменится время релаксации, если:

  • при неизменном омическом сопротивлении в колебательном контуре увеличить (уменьшить) в 3 раза индуктивность катушки

  • при неизменной индуктивности катушки увеличить (уменьшить) в 2 раза омическое сопротивление в колебательном контуре


18(17). Шарик, прикрепленный к пружине и насаженный на горизонтальную направляющую, совершает гармонические колебания.


На графике представлена зависимость проекции силы упругости пружины на положительное направление оси Х от координаты шарика.



Найти работу силы упругости на этапах:

  • А – 0

  • В – 0

  • 0 – В


19(17).На рисунке представлены графики гармонических колебаний материальных точек одинаковой массы.


Найти соотношение энергий колеблющихся тел.



18

Сложение гармонических колебаний



20(18). Складываются два гармонических колебания одного направления с одинаковыми периодами и равными амплитудами A0. Чему равна амплитуда результирующего колебания, если разность фаз:

  • Dj = 3p /2

  • Dj = p /2

  • Dj = p  

  • Dj = 0

  • Dj =2p

  • Dj =p /3 

  • Dj=3p 


21(18). Точка М одновременно колеблется по гармоническому закону вдоль осей координат X и Y. На каком из ниже приведенных рисунков изображена траектория точки М, если:

а) амплитуды и частоты колебаний одинаковы, разность фаз колебаний равна p /2;

б) колебания имеют различные амплитуды, равные частоты, разность фаз колебаний равна: p /2;

в) колебания имеют различные амплитуды, равные частоты при нулевой разности фаз

г) колебания имеют различные амплитуды, равные частоты, разность фаз колебаний равна: p;

д) амплитуды колебаний различны, частоты отличаются в 2 раза, разность фаз колебаний равна: p /2.

(1) (2) (3)

(4) (5) (6)

22(18). Укажите условия, при которых траектория точки М имеет вид, изображенный на рисунках: (1) (2) (3) (4)

  • Точка М одновременно колеблется по гармоническому закону вдоль осей координат X и Y с равными амплитудами и частотами. Разность фаз колебаний равна /2.

  • Точка М одновременно колеблется по гармоническому закону вдоль осей координат X и Y с разными амплитудами, но равными частотами. Разность фаз колебаний равна .

  • Точка М одновременно колеблется по гармоническому закону вдоль осей координат X и Y с разными амплитудами, но равными частотами. Разность фаз колебаний равна /2.

  • Точка М одновременно колеблется по гармоническому закону вдоль осей координат X и Y с различными амплитудами и частотами. Частоты колебаний отличаются в 2 раза. Разность фаз колебаний равна /2.


23(18). Складываются три гармонических колебания одного направления с одинаковыми периодами. Амплитуды и начальные фазы колебаний равны: А1 = 3 см, 1 = 0; А2 = 1 см, 2 = /2; А3 = 2 см, 2 = . Найти амплитуду и фазу результирующего колебания.

19

Волны. Уравнение волны


24(19). Какие из ниже приведенных утверждений справедливы для продольной (поперечной волны)?

  • частицы среды колеблются в направлении распространения волны

  • частицы среды колеблются в направлениях, перпендикулярных направлению распространения волны

  • возникновение волны связано с деформацией сдвига

  • возникновение волны связано с деформациями растяжения/сжатия


25(19). Какие волны относятся к продольным (поперечным)?

  • звуковые волны, распространяющиеся в газах

  • звуковые волны, распространяющиеся в жидких средах

  • упругие волны, распространяющиеся в твердых средах

  • электромагнитные волны

  • упругие волны, распространяющиеся в средах, допускающих деформации сдвига


26(19). Сейсмическая упругая волна, падающая со скоростью 4.2 км/час под углом 45 0 на границу раздела между двумя слоями земной коры с различными свойствами, испытывает преломление, причем угол преломления равен 30 0. С какой скоростью будет распространяться волна во второй среде?
27(19). Найдите а) скорость распространения волны в м/с; б) длину волны; и) период колебаний, если уравнение плоской синусоидальной волны, распространяющейся вдоль оси OХ, имеет вид:







28(19).На рисунках представлены мгновенные фотографии электрической составляющей электромагнитной волны, переходящей из среды 1 в среду 2 перпендикулярно границе раздела АВ.


Найти для обоих случаев:

  • скорость света в среде 1, если среда 2 - вакуум (рис.1)

  • скорость света в среде 2, если среда 1 - вакуум (рис.2)

  • отношение скорости света в среде 2 к его скорости в среде 1

  • относительный показатель преломления этих сред n12 (n21 )


29(19). Напишите уравнение плоской синусоидальной волны, для которой:

  • циклическая частота колебаний и волновое число равны w = 10 с-1 и к=2 м-1

  • период колебаний и длина волны равны Т=3,14 с; l = 0,628 м

  • длина волны и скорость распространения равны соответственно 100м/с и 1 м



30(19). Плоская звуковая волна распространяется в упругой среде. Определить скорость колебаний частиц среды, отстоящих от источника на расстоянии х = /6, по истечении времени t = T/4 после начала колебаний источника.



20

Энергия волны. Перенос энергии волной


31(20). На рисунках показана ориентация векторов напряженности электрического (Е) и магнитного (Н) полей в электромагнитной волне. Укажите, в каком направлении ориентирован вектор плотности потока энергии электромагнитного поля.
(1) (2) (3)

3220). Как изменится плотность потока энергии , если увеличить в 2 раза объемную плотность энергии и при этом уменьшить в 2 раза скорость распространения упругих волн?

Похожие:

Механические и электромагнитные колебания и волны icon4 Механические и электромагнитные колебания и волны 1 Свободные и вынужденные колебания
На рисунках изображены зависимости от времени координаты и ускорения материальной точки, колеблющейся по гармоническому закону
Механические и электромагнитные колебания и волны icon4 Механические и электромагнитные колебания и волны 2 Сложение гармонических колебаний
Складываются два гармонических колебания одного направления с одинаковыми периодами. Результирующее колебание имеет минимальную амплитуду...
Механические и электромагнитные колебания и волны iconКонтрольная работа №4 по теме «Механические колебания и волны. Звук»
Частота колебания морских волн 2 Гц. Найти скорость распространения волны, если длина волны 3 м
Механические и электромагнитные колебания и волны iconЗаконы сохранения», «Механические колебания и волны». Зачет №3. «Электромагнитные явления»
Этот закон можно записать в таком виде
Механические и электромагнитные колебания и волны iconЗакон Бернулли м 2, м/с Колебания и волны Механические колебания Гармонические колебания: координата тела, скорость и ускорение в момент времени м (м; с) м/с (м/с, с, м/с, м) м/с 2
Индуктивное сопротивление и закон Ома для катушки. Отставание колебаний I от u на π/2
Механические и электромагнитные колебания и волны iconКонтрольная работа №3 Механические колебания и волны 9 класс
На рисунке представлен график зависимости коорди­наты тела, совершающего гармонические колебания, от времени. Определите пери­од...
Механические и электромагнитные колебания и волны icon1. Какие колебания называются ультразвуковыми? а механические колебания, частоты которых выше 20 кГц
Частота колебаний источника звука в воздухе 170 Гц. Определите длину звуковой волны
Механические и электромагнитные колебания и волны iconПриродные источники электромагнитных полей
Механические волны распространяются в веществе: газе, жидкости или твердом теле. Электромагнитные волны не нуждаются в каком-либо...
Механические и электромагнитные колебания и волны icon«Механические колебания и волны. Звук»
Из перечисленных процессов механическими колебательными процессами можно назвать …
Механические и электромагнитные колебания и волны iconКонтрольная работа №2 «Механические колебания и волны. Сто»
Частота 9 Гц одинакова для обоих колебаний, начальные фазы имеют значения /6 рад и 0 рад, а амплитуды соответственно равны 7 см...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org