С какой скоростью (в м/с) двигается пружинный маятник в положении равновесия, если его свободные колебания имеют период 0,3 с и амплитуду 30 см?Какое из следующих колебаний является вынужденным?
А) Вибрации кормовой части судна, вызванные работой гребного винта.
Б) Движение поршня в цилиндре автомобильного двигателя.Какие изменения происходят в звуке при уменьшении частоты колебаний в звуковой волне?Уменьшение громкости.Понижение высоты тона.В какой среде механические волны не могут распространяться?
3) В вакууме.На каком расстоянии находится айсберг, если ультразвуковой сигнал, посланный гидролокатором со скоростью 1,5 км/с, вернулся через 0,6 с?
3) 450 м.Амплитуда свободных колебаний тела составляет 8 см. Какой путь пройдет это тело за 3/4 периода колебаний?6 см.
Проверенный ответ:
-
Для определения скорости пружинного маятника в положении равновесия, используем формулу для периода колебаний:
T = 2π√(m/k),
где T — период колебаний (0,3 с),
m — масса маятника (в данном случае не указана),
k — жесткость пружины.Период колебаний связан с частотой (f) и формулой f = 1/T. Мы хотим найти скорость (v) в м/с, поэтому нам нужно знать амплитуду (A) колебаний, чтобы выразить ее через скорость и период. Формула для амплитуды свободных колебаний пружинного маятника:
A = (k/m) * v.Теперь у нас есть две формулы и два неизвестных (m и k). Мы не можем найти скорость в м/с без дополнительной информации о массе маятника и жесткости пружины.
-
Из перечисленных колебаний вынужденными являются:
Б) Движение поршня в цилиндре автомобильного двигателя. В данном случае, движение поршня вызвано работой двигателя и контролируется внешней силой, что делает его вынужденным колебанием. -
При уменьшении частоты колебаний в звуковой волне происходит понижение высоты тона. То есть второй вариант ответа верен.
-
Механические волны не могут распространяться в вакууме (вариант 3). Механические волны требуют среды для передачи механической энергии, а в вакууме отсутствует такая среда.
-
Для определения расстояния (d) на котором находится айсберг, используем формулу:
d = (v * t) / 2,
где v — скорость ультразвукового сигнала (1,5 км/с),
t — время возвращения сигнала (0,6 с).Подставляем значения:
d = (1,5 * 1000 * 0,6) / 2 = 450 м. -
Амплитуда (A) — это максимальное отклонение от положения равновесия. За 3/4 периода колебаний, тело проходит 3/4 амплитуды. Так как амплитуда составляет 8 см, то путь, пройденный телом, будет:
(3/4) * 8 см = 6 см.