Матеріали для Нової української школи 1 клас - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

ЗОВНІШНЄ НЕЗАЛЕЖНЕ ОЦІНЮВАННЯ 2018 - ФІЗИКА КОМПЛЕКСНЕ ВИДАННЯ

Частина ІІ ПРИЙОМИ РОЗВЯЗУВАННЯ ТИПОВИХ ЗАДАЧ

КОЛИВАННЯ І ХВИЛІ. ОПТИКА

1. МЕХАНІЧНІ КОЛИВАННЯ І ХВИЛІ

1.1. Задачі на рівняння гармонічних коливань (див. п. 1.2.1, с. 135)

1.1.1. Рівняння коливань тіла на пружині має вигляд х = 6cos0,2t, де всі величини виражено в одиницях СІ. Встановіть відповідність між назвою фізичної величини та числовим значенням цієї величини в СІ. Вважайте, що = 3.

1 Максимальне відхилення тіла від положення рівноваги

А

0,2

Б

1,2

2 Максимальна швидкість руху тіла

В

3,6

3 Період коливань прискорення руху тіла

Г

6

4 Частота коливань потенціальної енергії тіла

Д

10

Розв'язання

1) Порівняємо задане рівняння із рівнянням гармонічних коливань у загальному вигляді. Для зручності запишемо їх одне під одним:

х = 6cos0,2t,

х = хmax cos(t + 0).

Отже, маємо: xmax = 6 м, = 0,2 с-1, 0 = 0.

Відповідність: 1 — Г.

2) Швидкість руху тіла задається рівнянням:

v(t) = x'(t) = (6соs0,2t) = -1,2sіn0,2t.

Отже, маємо: vmaх = 1,2 = 1,2 ∙ 3 = 3,6 ().

Відповідність: 2 — В.

3) Період коливань прискорення руху тіла дорівнює періоду коливань тіла:

Т = = = 10 (с).

Відповідність: 3 — Д.

4) Частота коливань потенціальної енергії тіла вдвічі більша від частоти коливань тіла:

veп = 2v = 2 = = 0,2 (Гц).

Відповідність: 4 — А.

Відповідь: 1 — Г, 2 — В, 3 — Д, 4 — А.

Якщо у задачі надано рівняння коливань тіла, то слід пам'ятати про такe.

Загальний вигляд рівняння гармонічних коливань:

х = хmаx соs((t + 0).

Тут:

хmaх — максимальне відхилення від положення рівноваги (амплітуда коливань);

— циклічна частота, пов'язана з періодом Т і частотою v коливань співвідношеннями Т = , v = ;

0 — початкова фаза коливань.

Якщо координата тіла змінюється за гармонічним законом, то швидкість і прискорення руху тіла, кінетична та потенціальна енергія також змінюються за гармонічним законом, при цьому v(t) = х'(t), а(t) = v'(t).

Період і частота коливань координати тіла, прискорення і швидкості руху тіла однакові.

Частота коливань кінетичної або потенціальної енергії вдвічі більша від частоти коливань тіла (відповідно період — вдвічі менший).

Задачі для самостійного розв'язання

1.1.2.* Невелика кулька, яку підвішено на нитці, здійснює коливання з частотою 3 Гц. Скільки разів за хвилину потенціальна енергія маятника набуває максимального значення?

А

Б

В

Г

3

6

180

360

Рекомендації до розв'язання. Згадайте, що за визначенням частота коливань дорівнює кількості коливань за 1 с.

1.1.3. Рівняння коливань тіла на пружині має вигляд х = 1,2 sint, де всі величини виражено в одиницях СІ.

Маса тіла дорівнює 5 кг. Знайдіть відношення кінетичної енергії тіла до його потенціальної енергії через 1 с після початку спостереження. Вважайте, що 2=10.

Рекомендації до розв'язання. Потенціальну енергію можна знайти через повну механічну енергію:

Wп = Wповна - Wк;

Wповна = Wк max = .

1.1.4* Тіло масою 500 г коливається так, що проекція прискорення його руху змінюється з часом відповідно до рівняння aх = 6cost, де всі величини виражено в одиницях СІ. Визначте проекцію на вісь ОХ рівнодійної сил, які діють на тіло в момент часу с.

1.1.5.* Координата тіла, яке здійснює гармонічні коливання вздовж осі ОХ, змінюється за законом х = 0,5соst, де всі величини виражено в одиницях СІ. Скільки разів за хвилину швидкість руху тіла досягає максимального значення?

А

Б

В

Г

1

п

15

30

Зверніть увагу: швидкість руху тіла досягає максимального значення двічі за період (у моменти проходження положення рівноваги).









загрузка...

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами. Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Дозволяється копіювати матеріали з обов'язковим гіпертекстовим посилання на сайт, будьте вдячними ми затратили багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2008-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.