какие характеристики вынужденных колебаний остаются неизменными в процессе колебаний
Вынужденные колебания
Механические колебания
Механические колебания — это физические процессы, точно или приблизительно повторяющиеся через одинаковые интервалы времени.
Колебания делятся на два вида: свободные и вынужденные.
Колебания, которые происходят под действием внутренних сил в колебательной системе, называют свободными. Они всегда затухающие, потому что весь запас энергии, сообщенный в начале, в конце уходит на совершение работы по преодолению сил трения и сопротивления среды (в этом случае механическая энергия переходит во внутреннюю). Из-за этого свободные колебания почти не имеют практического применения.
Вынужденные колебания
А вот вынужденные колебания восполняют запас энергии внешним воздействием. Если это происходит каждый период, то колебания вообще затухать не будут.
Частота, с которой эта сила воздействует, равна частоте, с которой система будет колебаться.
Например, качели — если вас кто-то будет на них качать, каждый раз давая толчок, когда вы приходите в одну и ту же точку, такое колебание будет считаться вынужденным.
Это колебание все еще будет считаться вынужденным, если вас будут раскачивать из положения равновесия. Просто в данном случае амплитуда (о которой речь пойдет чуть ниже) будет увеличиваться с каждым колебанием.
Автоколебания
Иногда вынужденному колебанию не нужно внешнего воздействия, чтобы случиться. Бывают такие системы, в которых это внешние воздействие возникает само из-за способности регулировать поступление энергии от постоянного источника.
У автоколебательной системы есть три важных составляющих:
Например, часы с кукушкой — пример автоколебательной системы. Гиря на ниточке (цепочке) стремится вращать зубчатое колесо (храповик). При колебаниях маятника анкер цепляет за зубец, и вращение приостанавливается.
Но в результате маятник получает толчок, компенсирующий потери энергии из-за трения. Потенциальная энергия гири, которая постепенно опускается, расходуется на поддержание незатухающих колебаний.
Характеристики колебаний
Любое колебательное движение характеризуется величинами: период, частота, амплитуда, фаза колебаний.
Формула периода колебаний
T = t/N
N — количество колебаний [-]
Кстати, для математического и пружинного маятника есть свои формулы периода:
Формула периода колебания математического маятника
g — ускорение свободного падения [м/с^2]
На планете Земля g = 9,8 м/с2
Формула периода колебания пружинного маятника
m — масса маятника [кг]
k — жесткость пружины [Н/м]
Также есть величина, обратная периоду — частота. Она показывает, сколько колебаний совершает система в единицу времени.
Формула частоты
ν = N/t = 1/T
N — количество колебаний [-]
Она используется в уравнении гармонических колебаний:
Периодичное движение является:
повторяющимся равномерным равноускоренным прямолинейным
Какие из перечисленных движений не являются колебательными:
движение качелей движение струны гитары движение маятника часов движение мяча, падающего на землю.
число колебаний в единицу времени время, за которое совершаются колебания время, за которое совершается одно полное колебание
модуль максимального смещения от положения равновесия.
Свободные колебания могут совершатся…
в колебательной системе в не колебательной системе
и в колебательной системе и в не колебательной системе в любой системе тел, в которой действует внешняя периодичная
Будет ли шарик совершать колебания, находясь на дне сферической чаши (а),
в случае (а) будет, а в случае (б) не будет будет и в случае (а) и в случае (б) не будет в обоих случаях в случае (а) не будет, а в случае (б) будет.
 |
Какие характеристики вынужденных колебаний остаются неизменными в процессе колебаний?
Тело на нити отклонили от положения равновесия и отпустили. Опишите превращение энергии за половину периода.
Кинетическая энергия превращается в потенциальную Потенциальная превращается в кинетическую Потенциальная – в кинетическую, а кинетическая – в потенциальную Кинетическая – в потенциальную, а потенциальная – кинетическую.
Длину нитяного маятника увеличили. Его период…
увеличился уменьшился не изменился определить невозможно
Длину нитяного маятника уменьшили. Его период…
увеличился уменьшился не изменился определить невозможно
Что называют длиной волны?
Расстояние, проходимое волной за половину периода. Расстояние, проходимое волной за один период. Расстояние, проходимое волной за определённое время. Расстояние, проходимое волной за четверть периода.
Выберите свойства, относящиеся к продольным волнам:
эти волны могут распространяться только в газах эти волны могут распространяться только в газах и жидкостях
эти волны могут распространяться в газах, жидкостях и твёрдых телах эти волны возникают при деформации сдвига
Какие из перечисленных волн не относятся к поперечным?
Волны на поверхности воды. Звуковые волны.
Волны на поверхности воды и радио волны. Свет.
Чем определяется высота тона звука?
Частотой колебаний Амплитудой колебаний Скоростью распространения Длинной звуковой волны
Ультразвуковые волны– это …
1. поперечные волны с частотой больше 20 000 Гц
2. поперечные волны с частотой меньшеГц
3. продольные волны с частотой меньше 20 000 Гц
4. волны с частотой больше 20 000 Гц
От каких характеристик звука зависит его громкость?
От частоты звука От амплитуды От среды, в которой распространяется звук От всех вышеуказанных
При выполнении заданий В1 – В5 ответ (число) надо записать справа от номера соответствующего задания, начиная с первой клеточки, выразив его в указанных единицах. Единицы физических величин писать не нужно.
Определите период свободных колебаний, если за 2 с маятник совершил 20 полных колебаний.
Частота колебаний равна 20 кГц. Определите период колебаний.
Найдите длину волны, распространяющейся с скоростью v = 12 м/с, если частицы в волне колеблются с частотой 0,6 Гц.
Рыболов заметил, что за промежуток времени t = 10 с поплавок совершил на волнах N= 20 колебаний, а расстояние между соседними гребнями волн λ =1,2 м. Определите скорость распространения волн.
Камень с берега бросили в воду на расстояние 24 метра. Определите время необходимое волне, чтобы достичь берега, если расстояние между ближайшими гребнями возникшей волны 3 метра, частота колебаний 0,5 Гц
Внутришкольная проверочная работа по физике для учащихся 9 класса
МОУ “ЦО “Псковский педагогический комплекс”
При выполнении заданий этой части в бланке ответов под номером выполняемого вами задания (А1 – А15) поставьте знак « ´ » в клеточку, номер которой соответствует номеру выбранного вами ответа.
Колебательное движение является:
равномерным равноускоренным прямолинейным периодичным.
Какие из перечисленных движений являются колебательными:
движение автомобиля движение луны вокруг земли движение качелей движение мяча, падающего на землю.
Число колебаний в единицу времени называется:
периодом колебаний частотой колебаний амплитудой колебаний фазой колебаний.
число колебаний в единицу времени время, за которое совершаются колебания время, за которое совершается одно полное колебание
модуль максимального смещения от положения равновесия.
Вынужденные колебания могут совершаться…
в колебательной системе в не колебательной системе
и в колебательной системе и в не колебательной системе в любой системе тел, в которой действует внешняя периодичная сила
Почему маятник, пройдя положение равновесия, продолжает своё движение?
По инерции. Под действием силы тяжести. Под действием силы упругости. Под действием равнодействующей силы.
Какие характеристики свободных колебаний остаются неизменными в процессе колебаний?
Нитяной маятник толкнули из положения равновесия. Какие превращения энергии произошли в нём за четверть периода?
Кинетическая энергия превращается в потенциальную. Потенциальная энергия превращается в кинетическую. Потенциальная – в кинетическую, а кинетическая – в потенциальную. Механическая энергия превращается во внутреннюю
Длину нитяного маятника увеличили. Его частота…
увеличилась уменьшилась не изменилась определить невозможно
Длину нитяного маятника уменьшили. Его частота…
увеличилась уменьшилась не изменилась определить невозможно
Выберите свойства, относящиеся к поперечным волнам:
эти волны могут распространяться только в газах эти волны могут распространяться только в газах и жидкостях эти волны могут распространяться в газах, жидкостях и твёрдых телах
эти волны возникают при деформации сдвига
Какие волны относятся к продольными волнам?
Звук. Волны на поверхности воды.
Все выше названные. Свет.
Что называют длиной волны?
Расстояние, проходимое волной за половину периода. Расстояние, проходимое волной за один период. Расстояние, проходимое волной за определённое время. Расстояние, проходимое волной за четверть периода.
От чего зависит высота тона звука?
От частоты звука От амплитуды От среды, в которой распространяется звук От громкости звука
Инфразвуковые волны – это …
При выполнении заданий В1 – В5 ответ (число) надо записать справа от номера соответствующего задания, начиная с первой клеточки, выразив его в указанных единицах.. Единицы физических величин писать не нужно.
Определите частоту свободных колебаний, если за 2с маятник совершил 20 полных колебаний.
Период колебаний нитяного маятника 25с, чему равна частота колебаний?
Найдите длину волны, распространяющейся с скоростью v = 10 м/с, если частицы в волне колеблются с частотой 0,5 Гц.
По поверхности воды в озере волна распространяется со скоростью v = 6 м/с. Найдите частоту колебаний ν бакена, если длина волны λ = 3 м.
На каком расстояния от берега находится лодка, если волна достигает берега через 6 с, расстояние между соседними гребнями волны равно 3 м, а поплавок на поверхности волны совершает 30 колебаний за 5 секунд?
Внутришкольная проверочная работа по физике для учащихся 9 класса
МОУ “ЦО “Псковский педагогический комплекс”
При выполнении заданий этой части в бланке ответов под номером выполняемого вами задания (А1 – А15) поставьте знак « ´ » в клеточку, номер которой соответствует номеру выбранного вами ответа.
число колебаний в единицу времени время, за которое совершаются колебания время, за которое совершается одно полное колебание
модуль максимального смещения от положения равновесия
Какие из перечисленных движений не являются колебательными:
движение качелей движение струны гитары движение маятника часов движение мяча, падающего на землю.
Периодичное движение является:
повторяющимся равномерным равноускоренным прямолинейным
и в колебательной системе и в не колебательной системе в любой системе тел, в которой действует внешняя периодичная |
Будет ли шарик совершать колебания, находясь на вершине сферической чаши (а),
в случае (а) будет, а в случае (б) не будет будет и в случае (а) и в случае (б) не будет в обоих случаях в случае (а) не будет, а в случае (б) будет.
 |
Какие характеристики вынужденных колебаний остаются неизменными в процессе колебаний?
Только период Только частота Только амплитуда Период, частота и амплитуда.
Тело на нити отклонили от положения равновесия и отпустили. Опишите превращение энергии за половину периода.
Кинетическая энергия превращается в потенциальную Потенциальная превращается в кинетическую Потенциальная – в кинетическую, а кинетическая – в потенциальную Кинетическая – в потенциальную, а потенциальная – кинетическую.
Длину нитяного маятника уменьшили. Его частота…
Длину нитяного маятника увеличили. Его период…
увеличился уменьшился не изменился определить невозможно
Что называют длиной волны?
Расстояние, проходимое волной за половину периода. Расстояние, проходимое волной за один период. Расстояние, проходимое волной за определённое время. Расстояние, проходимое волной за четверть периода.
Выберите свойства, относящиеся к поперечным волнам:
эти волны могут распространяться только в твёрдых телах
эти волны могут распространяться только в газах и жидкостях эти волны могут распространяться в газах, жидкостях и твёрдых телах эти волны возникают при деформации сжатия и разряжения
Какие из перечисленных волн не относятся к поперечным?
Волны на поверхности воды. Звуковые волны.
Частота колебаний равна 4 кГц. Определите период колебаний.
Найдите длину волны, распространяющейся с скоростью v = 15 м/с, если частицы в волне колеблются с частотой 0,4 Гц.
Рыболов заметил, что за промежуток времени t = 20 с поплавок совершил на волнах N= 40 колебаний, а расстояние между соседними гребнями волн λ =1,6 м. Определите скорость распространения волн.
Камень с берега бросили в воду на расстояние 28 метра. Определите время необходимое волне, чтобы достичь берега, если расстояние между ближайшими гребнями возникшей волны 2,1 метра, период колебаний 3 с.
Внутришкольная проверочная работа по физике для учащихся 9 класса
МОУ “ЦО “Псковский педагогический комплекс”
При выполнении заданий этой части в бланке ответов под номером выполняемого вами задания (А1 – А15) поставьте знак « ´ » в клеточку, номер которой соответствует номеру выбранного вами ответа.
Какие из перечисленных движений являются колебательными:
движение автомобиля движение луны вокруг земли движение качелей движение мяча, падающего на землю
Колебательное движение является:
равномерным равноускоренным прямолинейным периодичным.
Число колебаний в единицу времени называется:
периодом колебаний частотой колебаний амплитудой колебаний фазой колебаний.
число колебаний в единицу времени время, за которое совершаются колебания время, за которое совершается одно полное колебание
модуль максимального смещения от положения равновесия.
Вынужденные колебания могут совершаться…
в колебательной системе в не колебательной системе
и в колебательной системе и в не колебательной системе в любой системе тел, в которой действует внешняя периодичная сила
Какие характеристики свободных колебаний остаются неизменными в процессе колебаний?
Только период. Только частота. Только амплитуда. Период, частота
Почему маятник, пройдя положение равновесия, продолжает своё движение?
По инерции. Под действием силы тяжести. Под действием силы упругости. Под действием равнодействующей силы.
Нитяной маятник толкнули из положения равновесия. Какие превращения энергии произошли в нём за четверть периода?
Кинетическая энергия превращается в потенциальную. Потенциальная энергия превращается в кинетическую. Потенциальная – в кинетическую, а кинетическая – в потенциальную. Механическая энергия превращается во внутреннюю
Длину нитяного маятника уменьшил. Его период…
увеличился уменьшился не изменился определить невозможно
Длину нитяного маятника уменьшили. Его частота…
увеличилась уменьшилась не изменилась определить невозможно
Выберите свойства, относящиеся к поперечным волнам:
эти волны могут распространяться только в твёрдых телах эти волны могут распространяться только в газах и жидкостях эти волны могут распространяться в газах, жидкостях и твёрдых телах
эти волны возникают при деформации сжатия и
Какие волны не относятся к поперечным волнам?
Волны на поверхности воды. Все выше названные. Свет.
Что называют длиной волны?
Расстояние, проходимое волной за половину периода. Расстояние, проходимое волной за один период. Расстояние, проходимое волной за определённое время. Расстояние, проходимое волной за четверть периода.
От чего зависит высота тона звука?
От частоты звука От амплитуды От среды, в которой распространяется звук От громкости звука
Инфразвуковые волны – это …
поперечные волны с частотой меньше 20 Гц поперечные волны с частотой больше 20 Гц продольные волны с частотой меньше 20 Гц продольные волны с частотой больше 20 Гц
При выполнении заданий В1 – В5 ответ (число) надо записать справа от номера соответствующего задания, начиная с первой клеточки, выразив его в указанных единицах.. Единицы физических величин писать не нужно.
Определите частоту свободных колебаний, если за 12с маятник совершил 24 полных колебаний.
Период колебаний нитяного маятника 2 минуты, чему равна частота колебаний? Ответ округлите до тысячных.
Найдите длину волны, распространяющейся с скоростью v = 5 м/с, если частицы в волне колеблются с частотой 0,5 Гц.
По поверхности воды в озере волна распространяется со скоростью v = 8 м/с. Найдите период T колебаний ν бакена, если длина волны λ = 4 м.
На каком расстояния от берега находится лодка, если волна достигает берега через 7 с, расстояние между соседними гребнями волны равно 4 м, а поплавок на поверхности волны совершает 32 колебаний за 8 секунд?
Инструкция по проверке и оценке работ по физике для учащихся 9 класса
для внутришкольного мониторинга ( 2 этап)