Решение задач по теме__xA__Механические колебания__xA_и волны___xA_Умение решать задачи _

1.

Решение задач по теме
«Механические колебания
и волны»
Умение решать задачи — практическое искусство, подобное плаванию
или катанию на лыжах, или игре на
фортепиано: научиться этому можно,
лишь подражая избранным образцам
и постоянно тренируясь.
Дьёрдь Пойа

2.

Движение, при котором состояния
тела с течением времени повторяются, причем тело проходит через положение устойчивого равновесия поочередно в противоположных направлениях, называют механическим
колебательным движением.
Маятник
Нитяной
Пружинный
Маятник — твердое тело, совершающее под действием приложенных
сил колебания около неподвижной
точки или вокруг оси.

3.

Гармонические колебания
колебания, при которых смещение колеблющейся точки от положения
равновесия изменяется с течением времени по закону синуса или косинуса
Уравнения гармонических колебаний
Кинематический закон гармонического движения

4.

Циклическая
частота
Амплитуда
Начальная
фаза
Фаза колебаний
Смещение

5.

Циклическая
частота
Амплитуда
Начальная
фаза
Фаза колебаний
Смещение
При колебаниях периодически
происходит переход потенциальной
энергии в кинетическую и обратно.

6.

Кинетическая энергия
Потенциальная энергия

7.

Характеристики волн
Амплитуда
А
Период
Частота
Т
Волна — изменение состояния среды, распространяющееся в пространстве и
времени.

8.

Характеристики волн
Скорость распространения
Длина волны
физическая величина, определяемая расстоянием, которое проходит любая точка фронта волны за
единицу времени.
Расстояние между ближайшими
точками, колеблющимися в одинаковых фазах.

9.

Эхо — это явление отражения звуковых волн от плотных объектов.
Отражение — это изменение направления волнового фронта на границе
двух сред с разными свойствами, в
котором волновой фронт возвращается в среду, из которой он пришёл.
Эхо

10.

Задача 1. По представленному графику определите амплитуду и период колебаний
нитяного маятника.
х, см
Решение:
1
1. Отмечаем точку равновесия.
2. Находим амплитуду колебаний, т.е.
максимальное смещение тела от
положения равновесия.
0
-1
А = 1 см.
3. Определяем период колебаний — время одного полного колебания.
N = 2, t = 2 c.
Ответ: А = 1 см, Т = 1 с.
2
t, с

11.

с
N16
= 16
Задача 2. Пружинный маятник совершил tза= 4 секунды
полных колебаний.
Определите период
ν = ? колебаний этого маятника.
Т = ? и частоту
Дано:
Решение:
или
Ответ: Т = 0,25 с; v = 4 Гц.
Характерная особенность
механических колебаний

12.

Задача 3. Длина океанической волны составляет 270 метров, период составляет
13,5 секунды. Определите скорость распространения волн.
Дано:
Решение:

13.

Задача 4. 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.
Дано:
Решение:
При переходе волны из одной среды в
другую частота колебаний сохраняется.

14.

t =секунд
20 c после произвеЗадача 5. В результате выстрела было услышано эхо через 20
денного выстрела. Определите расстояние
до преграды, если скорость звука состаs=?
вляла 340 м/с.
Дано:
Решение:
Эхо – это отраженная волна.
Ответ: s = 3400 м.

15.

Задача 6. Маятник совершает колебания между точками 1 и 3, как показано на рисунке. Определите, в каких точках кинетическая энергия маятника является минимальной.
1. В точках 1 и 2.
2. В точках 1 и 3.
3. В точках 2 и 3.
4. Во всех точках одинаково.
Решение:
Кинетическая энергия – это энергия
движения.
1
3
2
Ответ: В точках 1 и 3.