ЗОВНІШНЄ НЕЗАЛЕЖНЕ ОЦІНЮВАННЯ 2018 - ФІЗИКА КОМПЛЕКСНЕ ВИДАННЯ

Частина ІІ ПРИЙОМИ РОЗВЯЗУВАННЯ ТИПОВИХ ЗАДАЧ

КОЛИВАННЯ І ХВИЛІ. ОПТИКА

1. МЕХАНІЧНІ КОЛИВАННЯ І ХВИЛІ

1.4. Графічні задачі на механічні коливання і хвилі (див. п. 1.2.1, с. 135)

1.4.1. За графіком коливань джерела звукової хвилі, наведеному на рисунку, визначте довжину цієї хвилі. Вважайте, що швидкість поширення хвилі дорівнює 340 м/с. Відповідь подайте в метрах.

Розв'язання

З рисунка бачимо, що половина періоду коливань становить 5 мс:

= 5 ∙ 10-3с Т = 10 ∙ 10-3 с = 0,01 с.

За формулою хвилі маємо:

v = v = = = v ∙ T = 340 ∙ 0,01 = 3,4 (м).

Відповідь: 3,4 м.

Під час розв'язування подібних задач насамперед зверніть увагу на те, у яких осях подано графік.

Якщо маємо графік залежності зміщення частинки від часу — х(t) або y(t), то найменший інтервал часу, через який коливання частинки повністю повторюються,— це період коливань.

1.4.2. По поверхні озера зі швидкістю 0,5 м/с поширюється хвиля, профіль якої має вигляд синусоїди (див. рисунок). Визначте, скільки коливань за хвилину робить поплавок па поверхні озера.

Розв'язання

За формулою хвилі маємо:

v = v = = = N = .

З рисунка бачимо, що довжина хвилі дорівнює 2 м.

Оскільки t = 1 хв = 60 с, то N = = 15.

Відповідь: 15 коливань.

Якщо маємо графік залежності зміщення частинки від відстані, на яку поширюється хвиля— x(s) або у(х), то найменша відстань, через яку коливання повністю повторюються,— це довжина хвилі.

1.4.3. Графік поперечної хвилі, що поширюється ліворуч, у певний момент часу має вигляд, як подано на рисунку. Встановіть відповідність між точкою графіка та напрямками швидкості та прискорення руху частинки, яким ця точка відповідає. Стрілками позначено напрямок відповідних векторів: — вгору, — вниз.

А

Б

В

Г

Д

,

,

,

,

,

Розв'язання

Виконаємо рисунок, на якому крім початкового графіка зобразимо графік поширення хвилі через невеликий інтервал часу. Точки на осі Ох відповідають положенню рівноваги частинок хвилі.

Рекомендації до розв'язання.

Для визначення напрямку швидкості руху частинки слід поряд із заданим графіком поширення хвилі накреслити графік поширення цієї хвилі через певний невеликий інтервал часу. Графік матиме той самий вигляд, що й заданий, але буде зміщений у напрямку поширення хвилі на невелику відстань ∆s.

Оскільки в поперечній хвилі частинки рухаються перпендикулярно до напрямку поширення хвилі, то за новим положенням частинки можна визначити, у якому напрямку вона рухалася.

1) Точка 1 розташована нижче за вісь Ох, отже, прискорення руху частинки напрямлено вгору (), у наступний момент часу частинка опиниться нижче від свого початкового положення, отже, швидкість руху частинки напрямлена вниз ().

Відповідність: 1 — Б.

Для визначення напрямку прискорення руху частинки слід пам'ятати, що прискорення завжди напрямлене до положення рівноваги.

У положенні рівноваги швидкість руху частинки є максимальною, а прискорення дорівнює нулю.

У точках максимального відхилення частинки від положення рівноваги швидкість руху дорівнює нулю, а прискорення с максимальним.

2) Точка 2 розташована вище від осі Ох, отже, прискорення руху частинки напрямлено вниз (), у наступний момент часу частинка опиниться вище від свого початкового положення, отже, швидкість руху частинки напрямлена вгору ().

Відповідність: 2 — В.

3) Точка 3 розташована вище від осі Ох, отже, прискорення руху частинки напрямлено вниз (), частинка максимально відхилена від положення рівноваги, отже, швидкість руху частинки дорівнює нулю ( = 0).

Відповідність: 3 — Д.

4) Точка 4 розташована на осі Ох, отже, прискорення руху частинки дорівнює нулю ( = 0), у наступний момент часу частинка опиниться нижче від свого початкового положення, отже, швидкість руху частинки напрямлена вниз ().

Відповідність: 4 — Г.

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

Задачі для самостійного розв'язання

1.4.4. За графіком коливань тіла на пружині (див. рисунок) визначте жорсткість пружини, якщо маса тіла становить 200 г. Вважайте, що 2 =10.

А

Б

В

Г

0,125 Н/м

0,5 Н/м

2 Н/м

8 Н/м

1.4.5* Невеликий маркер підвішено на нитці, яку закріплено на візку таким чином, що під час коливань маркер залишає слід (див. рисунок) на столі, по якому рухається візок. Візок рухається перпендикулярно до площини коливань маятника зі швидкістю 0,5 м/с. Визначте (у метрах) довжину нитки. Вважайте, що 2 = 10, g = 10 м/с2.

1.4.6. На рисунку подано графік поперечної хвилі, що поширюється праворуч. Встановіть відповідність між напрямками швидкості і прискорення руху частинки та точкою, яка на графіку відповідає цій частинці.

А Точка А

Б Точка Б

В Точка В

Г Точка Г

Д Точка Д






Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

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.

Всі матеріали на сайті доступні за ліцензією Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Unported CC BY-SA 3.0 та GNU Free Documentation License (GFDL)

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 посиланням на сайт, будьте вдячними ми приклали багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2007-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.