Презентація "Коливальний рух" (завдання)

Коливальний рух

9.1 Поплавець, який коливається на поверхні води, за 1 хв піднімається та опускається 40 разів. Чому дорівнює період коливань поплавця? Дано:t = 1 хв. N = 40 T-?T = 𝑡𝑁 T = 60 𝑐40=1,5 𝑐 1 хв = 60 с. Відповідь: Т = 1,5 с9.2 Голка швейної машини коливається з періодом 0,25 с. Якою є частота коливань голки? Дано: Т = 0,25 с n -?n = 1 Т n = 10,25 с=10025 с=4 Гц Відповідь: n = 4 Гц

9.3 Поршні двигуна автомобіля здійснюють коливання з періодом 50 мс. З якою частотою коливаються поршні? Дано: Т = 50 мс n - ?n = 1 Т 50 мс = 50 ·10-3 сn = 150 ·10−3 с =100050 с=20 Гц Відповідь: n = 20 Гц9.4 Ударний вузол перфоратора здійснює коливання з частотою 2,5 Гц. З яким періодом коливається ударний механізм? Дано:n = 2,5 Гц T-?Т = 1𝑛 T = 12,5 Гц= 0,4 с Відповідь: Т = 0,4 с

9.5 Каретка струминного принтера під час друкування здійснює зворотно-поступальний рух з частотою 0,5 Гц. З яким періодом коливається каретка? Дано:n = 0,5 Гц T-?Т = 1𝑛 T = 10,5 Гц= 2 с Відповідь: Т = 2 с9.6 Рухи ніг хлопця, який крокує з незмінною швидкістю, можна вважати коливаннями. Яким є період коливань ніг хлопця, якщо він за 5 хв зробив 400 кроків? Дано:t = 5 хв. N2 = 400 T-?T = 𝑡𝑁1 5 хв = 300 с𝑁1=𝑁22 T = 300 𝑐200=1,5 𝑐 Відповідь: Т = 1,5 с𝑁1=4002=200 - кількість кроків одною ногою

9.7 Якою є частота коливань тіла, яке за 10 с здійснює 150 коливань? Дано:t = 10 с. N = 150 n - ?n = 𝑁𝑡 n = 15010 с =15 Гц Відповідь: n = 15 Гц9.8 Мембрана гучномовця коливається з частотою 200 Гц. Визначте кількість коливань мембрани за 2 с. Дано:t = 2 сn = 200 Гц N - ?n = 𝑁𝑡 𝑁=𝑛𝑡 𝑁=200 Гц∙2 с=400 Відповідь: N = 400

9.9 За 2 хв хлопець, який підстрибує на місці, здійснив 180 стрибків. З якою частотою підстрибує хлопець? 9.10 Як зміняться період та частота малих коливань математичного маятника, якщо амплітуду коливань зменшити? збільшити? Дано:t = 2 хв. N = 180 n - ?n = 𝑁𝑡 2 хв =120 сn = 180120 с=1,5 Гц Відповідь: Не зміниться.

9.11. Як зміняться період та частота малих коливань математичного маятника, якщо зменшити його довжину? 9.12. Як зміняться період та частота малих коливань математичного маятника, якщо масу тіла, прикріпленого до нитки, зменшити? збільшити? Відповідь: Період зменшиться, частота збільшиться Відповідь: Не зміниться.

9.13. Період коливань маятника настінного годинника було збільшено завдяки подовженню підвісу маятника. Як змінився хід годинника? 9.14. Як треба змінити період коливань настінного годинника (збільшити чи зменшити), якщо годинник відстає? Відповідь: Годинник став йти повільніше. Відповідь: Зменшити.

9.15. Амплітуда коливань кульки на нитці становить 4 см. Який шлях проходить кулька за 2 періоди? 9.16. Тіло, що коливається, за чотири періоди проходить шлях 16 см. З якою амплітудою коливається тіло? За один період: 𝑙1=4∙𝐴 𝑙1=4∙4 см = 16 см За два періоди: 𝑙2=2∙𝑙1 𝑙2=2∙16 см=32 см Відповідь: 32 см Дано:𝒍=𝟏𝟔 см 4 T А - ? 𝑙1=𝑙4 𝑙1=4∙𝐴 𝑙4=4∙𝐴 𝐴=𝑙16 𝐴=16 см16=1 см Відповідь: 1 см

9.17. Які з перелічених коливань є незатухаючими: коливання крил метелика в польоті, коливання гойдалки після випадкового поштовху, коливання судна під час шторму? 9.18. Чи можна вважати математичним маятником портфель школяра, підвішений на мотузці завдовжки 0,5 см? Незатухаючі коливання: коливання крил метелика в польотіколивання судна під час шторму. Відповідь: Ні. Розміри портфеля відіграють роль в порівняні з довжиною мотузки

3-й рівень складності

9.19. Маятником у настінному годиннику слугує тягарець на легкому стрижні, який може коливатися відносно верхньої точки. Куди треба пересунути тягарець, якщо годинник відстає? 9.20. Маятниковий годинник узимку винесено з кімнати надвір. Як зміниться хід годинника? Відповідь: Угору Відповідь: Годинник поспішатиме

9.21. Якщо в темряві спостерігати лампочку, яка гойдається на проводах, то можна бачити світну смугу, кінці якої є більш яскравими. Чому краї цієї смуги світліші, ніж середина? Відповідь: Швидкість руху лампочки найбільша біля положення рівноваги, тому вона проходить середню частину траєкторії за менший час.

9.22. На стіні кают-компанії теплохода висить годинник, маятник якого коливається з частотою 0,5 Гц. Скільки коливань здійснить маятник за час подорожі теплохода з Одеси до Маріуполя? Середня швидкість руху теплохода дорівнює 15 км/год, а відстань між містами - 600 км. Дано:n = 0,5 Гц𝜗=15кмгод 𝑙=600 км N - ? 𝑁=𝑛𝑡 𝑡=𝑙𝜗 Відповідь: N=72 000𝑡=600 км15кмгод=40 год=40∙3600 с  t = 144 000 с. N=0,5 Гц·144 000 с = 72 000 

9.23. Коли підвішений на пружині тягарець коливається у вертикальному напрямку, його висота над столом змінюється від 5 до 15 см. За 1 хв тягарець проходить шлях 6 м. Визначте частоту коливань, вважаючи їх незатухаючими. Дано:h1 = 5 смh2 = 15 см t = 1 хв𝑙=6 м n - ? h1 h2 h2−h1=2𝐴 𝐴=h2−h12=15 см−5 см2=5 см 𝑙1=4𝐴 Шлях тягарця за один період𝑙1=4∙5 см=20 см=0,2 м Період коливання тягарця𝑙 −𝑡 𝑙1 −𝑇 Введіть тут формулу. 𝑇=𝑙1𝑡𝑙 𝑇=0,2м∙60 с6 м=2 𝑐 𝑛=1𝑇=12 𝑐=0,5 Гц  

9.23. Проаналізуйте отриманий експериментально графік затухаючих коливань маятника. Зробіть висновок: як залежить період коливань від їхньої амплітуди? 8 клітинок8 клітинок. Відповідь: Період коливань не залежить від амплітуди затухаючих коливань.