Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO
3. Упругие колебания. Превращение энергии при колебательном движенииПри изучении этой темы решают задачи по кинематике и динамике упругих колебаний. Полезно при этом сопоставление упругих колебаний с уже рассмотренными колебаниями маятника для выявления как их общих, так и специфических черт. Решение задач требует применения второго закона Ньютона, закона Гука и формул кинематики гармонического колебательного движения. Период упругих гармонических колебаний тела массой В задачах о превращениях энергии в колебательном движении в основном рассматривают превращение кинетической энергии в потенциальную. Но для случая затухающих колебаний учитывают также превращение механической энергии во внутреннюю. Кинетическая энергия упругих колебаний
Потенциальная энергия Будут ли отличаться и как колебания тел разной массы на одной и той же пружине? Ответ проверьте на опыте. Ответ. Тело большей массы будет иметь больший период колебаний. Из формулы 757(э). На пружину подвесили груз и затем поддерживали его так, чтобы пружина не растягивалась. Опишите, как будет двигаться груз, если убрать поддерживающую его опору. Ответ проверьте на опыте. Решение, Отпустим груз свободно падать вниз. Тогда он растянет пружину на величину По закону сохранения энергии при обратном движении вверх груз поднимается на высоту Так как
Рис. 237. Следовательно, положение, в котором висит груз в состоянии покоя, является центром, около которого совершаются колебания. Этот вывод легко проверить на «мягкой» длинной пружине, например от прибора «ведерко Архимеда». 758. Тело массой
Рис. 238. Решение. В крайнем положении вся энергия тела потенциальная, а в среднем — кинетическая. По закону сохранения энергии
Для положения равновесия
759(э). Определите коэффициент жесткости Решение. Для ответа на воррос задачи учащиеся должен иметь резиновую нить, грузик массой 100 в, линейку и секундомер Подвесив груз на нить, сначала рассчитывают величину
Измерив по секундомеру время 10—20 полных колебаний груза, убеждаются, что период, найденный расчетами, совпадает с полученным из опыта. 760. Используя решение задач 757 и 758, определите период колебаний вагона на рессорах, если его статическая осадка равна Решение. Следовательно, Мы получили интересную формулу, по которой легко определить период упругих колебаний тела, зная только величину
761 (э). Используя формулу 762. Пользуясь формулой Решение. Для математического маятника 763. Используя условие и решение задачи 758, найдите закон, по которому изменяется сила упругости пружины, и запишите уравнения данного гармонического колебательного движения, если в крайнем положении тело обладало энергией Решение. Примем, что
Аналогично подставив значение массы, амплитуды и периода в общие формулы смещения, скорости и ускорения, получим:
Формулу ускорения можно было такжеполучить, пользуясь формулои силы 764. Математический маятник, имеющий массу Решение. Найдем сначала период колебания
Для определения времени
откуда
По абсолютной величине
765(a). Изготовьте маятник и проверьте на опыте, как изменяется при увеличении затухания период его колебания. На что расходуется энергия при затухающих колебаниях? Решение. Для опыта можно использовать затухание колебаний маятника, имеющего кисточку, трущуюся о стол, затухание колебаний маятника (в том числе пружинного), опущенного частично или полностью в воду, и т. д. В одном из опытов были получены следующие данные. Длина маятника замедляют его движение. Механическая энергия маятника превращается во внутреннюю энергию тел (воздуха, воды, нити и др.), которые нагреваются.
|
1 |
Оглавление
|