Груз массой 2кг совершает колебания с частотой 2, 5 гц, максимально отклоняясь от п.у.р. на 5см. какова жесткость пружины маятника? какова энергия колебаний?

Дано:
m=2 кг
υ= 2,5 Гц
Δx = 5 см = 0,05 м

k-?
E-?
Период колебаний:
T = 2*π*√(m/k)
T²=4*π²*m/k

Частота:
υ²=1/T²
v²=k/(4*π²*m)
k=4*π²*m*υ² = 4*3,14²*2*2,5^2 = 490 Н/м

E=k*Δx²/2 = 490*0,05²/2 = 0,6 Дж

1. В каких направлениях совершаются колебания в продольной волне?

b. Только по направлению распространения волны;

2. От чего зависит громкость звука?

b. От амплитуды колебаний;

3. Динамик подключен к выходу звукового генератора электрических колебаний. Частота колебаний 170 Гц. Определите длину звуковой волны, зная, что скорость звуковой волны в воздухе 340 м/с?

c. 2 м;

4. Как зависит амплитуда вынужденных колебаний от частоты при постоянной амплитуде колебаний вынуждающей силы?

d. Сначала возникает, достигает максимума, а потом убывает. – максимальное значение будет в резонансе, когда частота вынуждающей силы совпадет с резонансной частотой

5. Камертон, прикрепленный к резонансному ящику, ударили резиновым молоточком. К камертону поднесли по очереди два других камертона. Второй камертон в точности такой же, как и первый. Третий – настроен на меньшую частоту. Какой из камертонов начнет звучать с большей амплитудой.

a. Второй – его резонансная частота такая же, как и у первого камертона, поэтому колебания будут с большей амплитудой

Вариант 2.

1. В каких направлениях совершаются колебания в поперечной волне?

c. Только перпендикулярно распространению волны;

2. Чем определяется высота звука?

a. Частотой колебаний;

3. Динамик подключен к выходу звукового генератора электрических колебаний. Частота колебаний 680 Гц. Определите длину звуковой волны, зная, что скорость звуковой волны в воздухе 340 м/с?

a. 0,5 м;

4. Как зависит амплитуда вынужденных колебаний от частоты при постоянной амплитуде колебаний вынуждающей силы?

d. Сначала возникает, достигает максимума, а потом убывает.

5. Камертон, прикрепленный к резонансному ящику, ударили резиновым молоточком. К камертону поднесли по очереди два других камертона. Второй камертон в точности такой же, как и первый. Третий – настроен на большую частоту. Какой из камертонов начнет звучать с большей амплитудой.

a. Второй;

Вариант 3.

1. Графиком механических волн является:

d. Синусоида.

2. В каких упругих средах могут возникать поперечные волны?

c. В твердых телах. – в газах и жидкостях при сдвиге слоя относительно другого нет возвращающей силы

3. От каких физических величин зависит скорость распространения волны:

a. От длины волны;

b. От частоты колебаний волны;

c. От среды, в которой распространяется волна, и ее состояния.

Глупый вопрос. Хотя скорость звука обычно не зависит от длины волны (и, соответственно, частоты), иногда она может зависеть от неё (такое явление называется дисперсией). Дисперсия оптических волн - вообще часто встречающаяся вещь. От среды скорость тоже зависит.

4. В каких упругих средах могут возникать продольные волны:

c. В твердых, жидких и газообразных.

5. Расстояние между ближайшими гребнями волн равно 6 м. Скорость распространения волны 2 м/с. Какова частота ударов волн о берег?

2/6 Гц = 0.3 Гц

1)  Для дифракции луча света имеем формулу : d*sinφ=k*λ - интерференционный максимум. d - период решётки, φ - угол максимума, k - порядок максимума, λ - длина волны. Очевидно, чем меньше длина волны, тем меньше и синус угла. Так как минимальная длина волны у фиолетового спектра, то и фиолетовый будет первым.

2) sinφ = 0,036/1,8 = 0,02 (м)

d = 0,02 * 10^-3 м итого из формулы λ = 400 нм - что и соответсвует длине волны фиолетового цвета.

3) Имеем формулы для ширины спектра  s = (k*h/d)*(λmax - λmin), где h - растояние до экрана. В силу малости угла φ можно считать h = 1,8м (можно посчитать более точно)

s = 3,6 см