Личные инструменты

2168
з математики

132
учня

168
для 11 класу

443
відкореговано


Вашій увазі

24638
уроків


Примеры задач по физике 11 класс-3

Гипермаркет знаний>>Физика и астрономия>>Физика 11 класс>> Примеры задач по физике 11 класс - 3


7.02-22.jpg    ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

1.    Сколько колебаний совершает математический маятник длиной I = 4,9 м за время t = 5 мин?

Решение. Период колебаний определяется но формуле

8.02-31.jpg

Искомое число колебаний можно найти так:
 
8.02-16.jpg

2.    Вертикально подвешенная пружина растягивается прикрепленным к ней грузом на 7.02-3.jpg = 0,8 см. Чему равен период Т свободных колебаний груза? (Массой пружины пренебречь.)

Решение. Период колебаний груза, прикрепленного к пружине, определяется формулой

8.02-17.jpg
 
где m — масса груза; k — жесткость пружины. На груз действуют сила тяжести 7.02-4.jpgт и сила упругости 7.02-4.jpgynp. Когда груз находится в равновесии, эти силы равны по модулю:

                                                         Fт = Fупр.

8.02-18.jpg

3. На горизонтальном стержне находится груз, прикрепленный к пружине (см. рис. 3.3). Другой конец пружины закреплен. В некоторый момент времени груз смещают от положения равновесия на хm = 10 см и отпускают. Определите координату груза спустя 1/8 периода колебаний. (Трение не учитывать.)

Решение. Зависимость координаты груза от времени выражается так:

8.02-19.jpg
 
4. Груз, прикрепленный к пружине, колеблется на горизонтальном гладком стержне (см. рис. 3.3). Определите отношение кинетической энергии груза к потенциальной энергии системы в момент, когда груз находится в точке, расположенной посредине между крайним положением и положением равновесия.

Решение. Координата указанной точки равна половине амплитуды колебаний: 8.02-20.jpg.  Потенциальная энергия системы в момент прохождения груза через эту точку равна:

8.02-21.jpg

В любой момент времени выполняется равенство

8.02-22.jpg

Поэтому кинетическая энергия груза в момент прохождения им указанной точки определяется так:
 
8.02-23.jpg

7.02-25.jpg    УПРАЖНЕНИЕ 3

1.    Груз массой 100 г совершает колебания с частотой 2 Гц под действием пружины. Определите жесткость пружины.

2.    В Санкт-Петербурге в Исаакиевском соборе висел маятник Фуко, длина которого была равна 98 м. Чему был равен период колебаний маятника?

3.    Шарик на пружине сместили на расстояние 1 см от положения равновесия и отпустили. Какой путь пройдет шарик за 2 с, если частота его колебаний v = 5 Гц? (Затуханием колебаний можно пренебречь.)

4.    Тело массой 200 г совершает колебания в горизонтальной плоскости с амплитудой 2 см под действием пружины жесткостью 16 Н/м. Определите циклическую частоту колебаний тела и энергию системы.

5.    Автомобиль движется по неровной дороге, на которой расстояние между буграми приблизительно равно 8 м. Период свободных колебаний автомобиля на рессорах 1,5 с. При какой скорости автомобиля его колебания в вертикальной плоскости станут особенно заметными?
 
                                                                 КРАТКИЕ ИТОГИ ГЛАВЫ 3


1.    Колебания различной природы (механические, электрические и др.) описываются одинаковыми уравнениями. Различают свободные, затухающие и вынужденые колебания.

2.    Свободные колебания возникают в системе под влиянием внутренних сил после того, как она выведена из состояния равновесия. С течением времени свободные колебания вследствие трения затухают.

3.    Вынужденные колебания возникают при действии на систему внешней периодической силы. Эти колебания не затухают до тех пор, пока действует внешняя сила. Пример вынужденных колебаний: раскачивание качелей с помощью периодических толчков.

4.    Свободные колебания груза, прикрепленного к пружине, можно описать вторым законом Ньютона. Его следствием применительно к данному случаю является уравнение

8.02-24.jpg

где х — смещение груза от положения равновесия; х" — ускорение груза; 8.02-25.jpg — постоянная, зависящая от свойств системы.

5.    Решение уравнения, описывающего свободные колебания, выражается через косинус: 8.02-26.jpg или синус.

Колебания, происходящие по закону косинуса или синуса, называются гармоническими.

6.    Модуль максимального смещения тела хm от положения равновесия называется амплитудой колебаний. Величина 7.02-20.jpg называется циклической частотой колебаний и выражается через частоту колебаний v так:

7.02-20.jpg = 27.02-19.jpgv

7.    Промежуток времени, за который система совершает одно полное колебание, называется периодом колебаний. Период можно выразить через циклическую частоту:

8.02-27.jpg

8. Величину, стоящую под знаком косинуса или синуса, называют фазой колебаний. Фаза определяет положение колеблющегося тела в произвольный момент времени при заданной амплитуде колебаний.
 
9. Собственная циклическая частота колебаний груза, прикрепленного к пружине, зависит от его массы т и жесткости пружины k:

8.02-28.jpg

Собственная циклическая частота колебаний математического маятника определяется формулой

8.02-29.jpg
 
где g — ускорение свободного падения, а I — длина маятника. Частота (как и период) гармонических колебаний не зависит от амплитуды.

10. Энергия колеблющегося тела при отсутствии сил трения сохраняется:

8.02-30.jpg

Вынужденные колебания совершаются при воздействии на систему, в которой могут происходить колебания, периодической силы. При этом может наблюдаться резонанс: резкое возрастание амплитуды вынужденных колебаний при совпадении частоты изменения внешней силы с собственной частотой колебаний системы. Резонанс проявляется отчетливо лишь в системах с малым трением.





Мякишев Г. Я., Физика. 11 класс : учеб. для общеобразоват. учреждений : базовый и профил. уровни / Г. Я. Мякишев, Б. В. Буховцев, В. М. Чаругин; под ред. В. И. Николаева, Н. А. Парфентьевой. — 17-е изд., перераб. и доп. — М. : Просвещение, 2008. — 399 с : ил.


Книги, учебники физике скачать, конспект на помощь учителю и ученикам, учиться онлайн


Содержание урока
1236084776 kr.jpg конспект урока
1236084776 kr.jpg опорный каркас  
1236084776 kr.jpg презентация урока
1236084776 kr.jpg акселеративные методы 
1236084776 kr.jpg интерактивные технологии 

Практика
1236084776 kr.jpg задачи и упражнения 
1236084776 kr.jpg самопроверка
1236084776 kr.jpg практикумы, тренинги, кейсы, квесты
1236084776 kr.jpg домашние задания
1236084776 kr.jpg дискуссионные вопросы
1236084776 kr.jpg риторические вопросы от учеников

Иллюстрации
1236084776 kr.jpg аудио-, видеоклипы и мультимедиа 
1236084776 kr.jpg фотографии, картинки 
1236084776 kr.jpg графики, таблицы, схемы
1236084776 kr.jpg юмор, анекдоты, приколы, комиксы
1236084776 kr.jpg притчи, поговорки, кроссворды, цитаты

Дополнения
1236084776 kr.jpg рефераты
1236084776 kr.jpg статьи 
1236084776 kr.jpg фишки для любознательных 
1236084776 kr.jpg шпаргалки 
1236084776 kr.jpg учебники основные и дополнительные
1236084776 kr.jpg словарь терминов                          
1236084776 kr.jpg прочие 

Совершенствование учебников и уроков
1236084776 kr.jpg исправление ошибок в учебнике
1236084776 kr.jpg обновление фрагмента в учебнике 
1236084776 kr.jpg элементы новаторства на уроке 
1236084776 kr.jpg замена устаревших знаний новыми 

Только для учителей
1236084776 kr.jpg идеальные уроки 
1236084776 kr.jpg календарный план на год  
1236084776 kr.jpg методические рекомендации  
1236084776 kr.jpg программы
1236084776 kr.jpg обсуждения


Интегрированные уроки


Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.