Как вычислить частоту механической волны формула: Механические колебания и волны – FIZI4KA – Длина волны ℹ️ определение, формулы расчета через частоту, период и скорость распространения, обозначение и единицы измерения, свойства, расчеты

Механические волны. Звук. Длина, период колебания.

 

 

Автор — профессиональный репетитор, автор учебных пособий для подготовки к ЕГЭ Игорь Вячеславович Яковлев

Темы кодификатора ЕГЭ: механические волны, длина волны, звук.

Механические волны — это процесс распространения в пространстве колебаний частиц упругой среды (твёрдой, жидкой или газообразной).

Наличие у среды упругих свойств является необходимым условием распространения волн: деформация, возникающая в каком-либо месте, благодаря взаимодействию соседних частиц последовательно передаётся от одной точки среды к другой. Различным типам деформаций будут соответствовать разные типы волн.

 

Продольные и поперечные волны.

 

Волна называется продольной, если частицы среды колеблются параллельно направлению распространения волны. Продольная волна состоит из чередующихся деформаций растяжения и сжатия. На рис. 1 показана продольная волна, представляющая собой колебания плоских слоёв среды; направление, вдоль которого колеблются слои, совпадает с направлением распространения волны (т. е. перпендикулярно слоям).

Рис. 1. Продольная волна

 

Волна называется поперечной, если частицы среды колеблются перпендикулярно направлению распространения волны. Поперечная волна вызывается деформациями сдвига одного слоя среды относительно другого. На рис. 2 каждый слой колеблется вдоль самого себя, а волна идёт перпендикулярно слоям.

Рис. 2. Поперечная волна

 

Продольные волны могут распространяться в твёрдых телах, жидкостях и газах: во всех этих средах возникает упругая реакция на сжатие, в результате которой появятся бегущие друг за другом сжатия и разрежения среды.

Однако жидкости и газы, в отличие от твёрдых тел, не обладают упругостью по отношению к сдвигу слоёв. Поэтому поперечные волны могут распространяться в твёрдых телах, но не внутри жидкостей и газов*.

Важно отметить, что частицы среды при прохождении волны совершают колебания вблизи неизменных положений равновесия, т. е. в среднем остаются на своих местах. Волна, таким образом, осуществляет
перенос энергии, не сопровождающийся переносом вещества.

Наиболее просты для изучения гармонические волны. Они вызываются внешним воздействием на среду, меняющимся по гармоническому закону. При распространении гармонической волны частицы среды совершают гармонические колебания с частотой, равной частоте внешнего воздействия. Гармоническими волнами мы в дальнейшем и ограничимся.

Рассмотрим процесс распространения волны более подробно. Допустим, что некоторая частица среды (частица ) начала совершать колебания с периодом . Действуя на соседнюю частицу она потянет её за собой. Частица в свою очередь, потянет за собой частицу и т. д. Так возникнет волна, в которой все частицы будут совершать колебания с периодом .

Однако частицы имеют массу, т. е. обладают инертностью. На изменение их скорости требуется некоторое время. Следовательно, частица в своём движении будет несколько отставать от частицы , частица будет отставать от частицы и т. д. Когда частица пустя время завершит первое колебание и начнёт второе, своё первое колебание начнёт частица , находящаяся от частицы на некотором расстоянии .

Итак, за время, равное периоду колебаний частиц, возмущение среды распространяется на расстояние . Это расстояние называется длиной волны. Колебания частицы будут идентичны колебаниям частицы колебания следующей частицы будут идентичны колебаниям частицы и т. д. Колебания как бы воспроизводят себя на расстоянии можно назвать

пространственным периодом колебаний; наряду с временным периодом она является важнейшей характеристикой волнового процесса. В продольной волне длина волны равна расстоянию между соседними сжатиями или разрежениями (рис. 1). В поперечной — расстоянию между соседними горбами или впадинами (рис. 2). Вообще, длина волны равна расстоянию (вдоль направления распространения волны) между двумя ближайшими частицами среды, колеблющимися одинаково (т. е. с разностью фаз, равной ).

Скоростью распространения волны называется отношение длины волны к периоду колебаний частиц среды:

.

Частотой волны называется частота колебаний частиц:

.

Отсюда получаем связь скорости волны, длины волны и частоты:

. (1)

На поверхности жидкости могут существовать волны особого типа, похожие на поперечные — так называемые поверхностные волны. Они возникают под действием силы тяжести и силы поверхностного натяжения.

 

Звук.

 

Звуковыми волнами в широком смысле называются всякие волны, распространяющиеся в упругой среде. В узком смысле звуком называют звуковые волны в диапазоне частот от 16 Гц до 20 кГц, воспринимаемые человеческим ухом. Ниже этого диапазона лежит область инфразвука, выше — область ультразвука.

К основным характеристикам звука относятся громкость и высота.
Громкость звука определяется амплитудой колебаний давления в звуковой волне и измеряется в специальных единицах —

децибелах (дБ). Так, громкость 0 дБ является порогом слышимости, 10 дБ — тиканье часов, 50 дБ — обычный разговор, 80 дБ — крик, 130 дБ — верхняя граница слышимости (так называемый болевой порог).

Тон — это звук, который издаёт тело, совершающее гармонические колебания (например, камертон или струна). Высота тона определяется частотой этих колебаний: чем выше частота, тем выше нам кажется звук. Так, натягивая струну, мы увеличиваем частоту её колебаний и, соответственно, высоту звука.

Скорость звука в разных средах различна: чем более упругой является среда, тем быстрее в ней распространяется звук. В жидкостях скорость звука больше, чем в газах, а в твёрдых телах — больше, чем в жидкостях.
Например, скорость звука в воздухе при равна примерно 340 м/с (её удобно запомнить как «треть километра в секунду»)*. В воде звук распространяется со скоростью около 1500 м/с, а в стали — около 5000 м/с.

Заметим, что частота звука от данного источника во всех средах одна и та же: частицы среды совершают вынужденные колебания с частотой источника звука. Согласно формуле (1) заключаем тогда, что при переходе из одной среды в другую наряду со скоростью звука изменяется длина звуковой волны.

Если хочешь найти расстояние до грозовых туч в километрах, посчитай, через сколько секунд после молнии придёт гром, и раздели полученное число на три.

 

Основные формулы для решения задач по теме «Механические колебания и волны».

Механические колебания

Основные формулы для решения задач.

Всякое колебательное движение, в том числе и гармоническое, характеризуется амплитудой A

, периодом колебаний T, частотой \nu, циклической (круговой) частотой \omega и фазой колебаний \varphi.

Амплитудой A называют наибольшее значение колеблющейся величины.
Число полных колебаний в единицу времени называют частотой: 

\nu=\frac{n}{t}.
Циклическая (круговая) частота — это число полных колебаний в течении 2\pi с: 
\omega=\frac{2\pi{n}}{t}=2\pi{\nu}.
Периодом называю время, в течении которого совершается одно полное колебание:
T=\frac{t}{n}=\frac{2\pi}{\omega}=\frac{1}{\nu}.

Смещение, скорость и ускорение при гармоническом колебании определяются уравнениями

x=A\sin(\omega{t}+\varphi_0),

v=\dot x=A\omega\cos(\omega{t}+\varphi_0),
a=\ddot x=-A\omega^2\sin(\omega{t}+\varphi_0)=-\omega^2x.

Здесь (\omega{t}+\varphi_0) — фаза колебаний, а \varphi_0 — начальная фаза.

Сила, действующая на тело при свободном гармоническом колебании (квазиупругая сила), всегда пропорциональна смещению и направлена в сторону, противоположную смещению:

F=ma=-m{\omega_0}^2x=-kx

где k=m{\omega_0}^2 — коэффициент квазиупругой силы, измеряемый силой, вызывающей смещение x, равное единице.

При отсутствии сопротивления среды циклическая частота \omega_0 свободных гармонических колебаний, называемых собственной циклической частотой и период T равны:

\omega_0=\sqrt{\frac{k}{m}}T=2\pi\sqrt{\frac{m}{k}}

Период колебания математического маятника длиной l равен

T=2\pi\sqrt{\frac{l}{g}}.

Период колебаний физического маятника

T=2\pi\sqrt{\frac{I}{mgd}},

где I — момент инерции маятника относительно оси качаний, d — расстояние от оси его до центра тяжести.

Полная энергия тела, совершающего гармонические колебания, постоянна и равна

W=\frac{m\omega^2A^2}{2}.

Уравнение смещения в затухающих колебаниях при наличии силы сопротивления F_s пропорциональной скорости (F_s=-rv, где r — коэффициент сопротивления) имеет вид:

x=A_0e^{-\beta{t}}\sin(\omega{t}+\varphi_0).

Здесь A_0e^{-\beta{t}} — убывающая по времени амплитуда смещения; \beta — коэффициент затухания; \omega — циклическая частота; A_0,\varphi_0 — начальные амплитуда и фаза, определяются из начальных условий.

Величины \beta и \omega выражаются через параметры системы r,m,k формулами:

\beta=\frac{r}{2m},

\omega=\sqrt{{\omega_0}^2-\beta^2}=\sqrt{\frac{k}{m}-\frac{r^2}{4m^2}}.

Логарифмический декремент затухания

\lambda=\ln(\frac{A_1}{A_2})=\beta{T},

где A_1,A_2 — амплитуды двух последовательных колебаний.

Амплитуда вынужденных колебаний

A=\frac{h}{\sqrt{({\omega_0}^2-\omega^2)^2+4\beta^2\omega^2}},

где h — есть отношение амплитуды вынуждающей силы к массе тела; \omega_0 — собственная циклическая частота; \omega — циклическая частота вынуждающей силы.

Резонансная циклическая частота равна

\omega_r=\sqrt{{\omega_0}^2-2\beta^2}.

Формула длины волны

Определяется следующим образом:

   

Здесь – длина волны, – фазовая скорость, – период колебаний.

Единица измерения длины – м (метр).

Ещё длину волны можно определить через частоту колебаний:

   

– частота колебаний (количество периодов колебаний в секунду). Очевидно, что

   

Фазовая скорость – это, в простейшем случае, скорость распространения волны. Период колебания – это время, за которое колебательный процесс повторяется, то есть каждая колеблющаяся точка возвращается в исходное положение. Вышеуказанные формулы верны только для периодических колебаний, период которых не меняется.

Примеры решения задач по теме «Длина волны»

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

Формула скорости волны в физике

Определение

Фронт волны (волновая поверхность) — это геометрическое место точек среды, для которых в некоторый момент времени фаза волны имеет одно и то же значение.

Скоростью волны называют скорость, с которой движется фронт волны.

Формула фазовой скорости волны

Рассмотрим одномерный случай для гармонической волны. Уравнение волновой поверхности при это запишем как:

\[Ф_s=\omega t-kx+\varphi \ \left(1\right),\]

где${\ Ф}_s$ — фаза волны; $k=\frac{2\pi }{\lambda }$ — волновое число; $\lambda $ — длина волны; $\omega $ — циклическая частота; $\varphi $ — начальная фаза. Уравнению (1) в каждый момент времени соответствует только одна точка оси X координата которой, равна:

\[x=\frac{\omega t+\varphi -Ф_s}{k}\left(2\right).\]

Разным значениям фазы волны $Ф_s$ соответствуют разные волновые поверхности, каждая из которых в одномерной волне превращается в точку. Из формулы (2) видно, что волновые поверхности перемещаются в среде со скоростью:

\[\frac{dx}{dt}=\frac{\omega }{k}=\frac{\lambda }{T}=v\ \left(3\right),\]

где $T$ — период колебаний точек в волне.

Если волны гармонические, то скорость движения волновой поверхности равна скорости распространения волны. Скорость, которую определяет выражение (3) является фазовой скоростью.

Фазовая скорость гармонической волны совпадает со скорость распространения энергии волны.

Скорость волны зависит от вещества, в котором распространяется волна и типа волны. Скорость волны — это не то же самое, что скорость колебания частиц среды в волне.

Формула для вычисления фазовой скорости распространения продольных волн

Скорость распространения продольных упругих волн в однородных в газах или жидкостях может быть вычислена как:

\[v=\sqrt{\frac{K}{\rho }}\left(4\right),\]

где $K$ — модуль объемной упругости вещества; $\rho =const$ — плотность среды. В газах формула (4) выполняется, если избыточное давление много меньше, равновесного давление газа в невозмущенном состоянии.

Для нахождения скорости распространения продольных волн в газе применяют выражение:

\[v=\sqrt{\frac{\gamma p}{\rho }}\left(5\right),\]

где $\gamma $ — показатель адиабаты; $p$ — давление газа.

Продольные механические волны могут распространяться в твердых телах, их фазовая скорость равна:

\[v=\sqrt{\frac{E}{\rho }}\left(6\right),\]

где $E$ — модуль Юнга вещества стержня.

Формула для фазовой скорости распространения поперечных волн

Поперечные механические волны способны распространяться только в твердых телах. Скорость ($v$) распространения поперечных волн в бесконечной изотропной среде при этом можно найти как:

\[v=\sqrt{\frac{G}{\rho }\left(7\right),}\]

где $G$ — модуль сдвига среды; $\rho $ — плотность вещества.

Упругие свойства и плотность твердого тела зависит от химического состава вещества, и она несущественно изменяется при изменении давления и температу

частота волны через длину и другие формулы

Длина волны — важный физический параметр, необходимый для решения многих задач акустики и радиоэлектроники. Ее можно высчитать несколькими способами, в зависимости от того, какие параметры заданы. Удобнее всего это делать, зная частоту или период и скорость распространения.

частота волны через длину

Формулы

Основная формула, которая отвечает на вопрос о том, как найти длину волны через частоту, представлена ниже:

l = v/u

Здесь l — длина волны в метрах, v — скорость ее распространения в м/c, u — линейная частота в герцах.

Поскольку частота связана с периодом обратным соотношением, предыдущее выражение можно записать иначе:

l =vT

Т — период колебаний в секундах.

Можно выразить этот параметр через циклическую частоту и фазовую скорость:

l = 2pi*v/w

В этом выражении w — циклическая частота, выраженная в радианах за секунду.

Частота волны через длину, как можно заметить из предыдущего выражения, находится следующим образом:

u = v/l

Рассмотрим электромагнитную волну, которая распространяется в веществе с показателем преломления n. Тогда частота волны через длину выражается следующим отношением:

u = c/(l*n)

Если она распространяется в вакууме, то n = 1, и выражение приобретает следущий вид:

u = c/l

В последней формуле частота волны через длину выражается с помощью константы с — скорости света в вакууме, с = 300000 км/c.

как найти длину волны через частоту

Волны де Бройля

Для этих волн формулы будут иметь несколько иной вид. Они определяют плотность вероятности и используются в квантовой механике для нахождения параметров рассматриваемой частицы. Длина и частота определяются так:

l = h/p

u = E/h

h — постоянная Планка, p — импульс частицы, Е — энергия частицы.

Примененение

Приведенные формулы можно использовать для нахождения параметров как электромагнитных, так и волн другой природы, в вакууме, воздухе или другой среде. Чтобы определить, как выражается частота волны через длину или наоборот, нужно знать скорость ее распространения и свойства среды. Электромагнитная будет быстрее всего двигаться в вакууме или воздухе, из-за низкой электрической и магнитной проницаемости, поскольку ее скорость обратно пропорциональна корню из произведения этих параметров.

Со звуковой волной будет уже другая ситуация. Скорость звука в твердых телах и жидкостях больше, чем в воздухе. Наивысшая скорость будет в железе и литии (около 6000 м/c), стекле — 4800 (м/c), золоте, серебре, платине. Скорость звука в твердых и жидких средах определяется с помощью довольно сложных зависимостей, с учетом плотности среды и модуля Юнга.

4. Механические колебания и волны Основные формулы

Гармонические колебания происходят по закону:

x = A cos(ωt + φ0),

где x – смещение частицы от положения равновесия, А – амплитуда колебаний, ω – круговая частота, φ0 – начальная фаза, t – время.

Период колебаний T = .

Скорость колеблющейся частицы:

υ = = – A ω sin (ωt + φ0),

ускорение a = = – Aω2 cos (ωt + φ0).

Кинетическая энергия частицы, совершающей колебательное движение: Ek = =sin2t+ φ0).

Потенциальная энергия:

En= cos2t + φ0).

Периоды колебаний маятников

– пружинного T = ,

где m – масса груза, k – коэффициент жесткости пружины,

– математического T = ,

где l – длина подвеса, g – ускорение свободного падения,

– физического T = ,

где I – момент инерции маятника относительно оси, проходящей через точку подвеса, m – масса маятника, l – расстояние от точки подвеса до центра масс.

Приведенная длина физического маятника находится из условия: lnp= ,

обозначения те же, что для физического маятника.

При сложении двух гармонических колебаний одной частоты и одного направления получается гармоническое колебание той же частоты с амплитудой:

A = A12 + A22 + 2A1 A2 cos(φ2 – φ1)

и начальной фазой: φ = arctg .

где А1, A2 – амплитуды, φ1, φ2 – начальные фазы складываемых колебаний.

Траектория результирующего движения при сложении взаимноперпендикулярных колебаний одной частоты:

+ cos (φ2 – φ1) = sin2 2 – φ1).

Затухающие колебания происходят по закону:

x = A0 e— βt cos(ωt + φ0),

где β – коэффициент затухания, смысл остальных параметров тот же, что для гармонических колебаний, А0 – начальная амплитуда. В момент времени t амплитуда колебаний:

A = A0 e βt.

Логарифмическим декрементом затухания называют:

λ = ln = βT,

где Т – период колебания: T = .

Добротностью колебательной системы называют:

D = .

Уравнение плоской бегущей волны имеет вид:

y = y0 cos ω(t ± ),

где у – смещение колеблющейся величины от положения равновесия, у0 – амплитуда, ω – круговая частота, t – время, х – координата, вдоль которой распространяется волна, υ – скорость распространения волны.

Знак «+» соответствует волне, распространяющейся против оси X, знак «–» соответствует волне, распространяющейся по оси

Х.

Длиной волны называют ее пространственный период:

λ = υT,

где υ–скорость распространения волны, T–период распространяющихся колебаний.

Уравнение волны можно записать:

y = y0 cos 2π (+).

Стоячая волна описывается уравнением:

y = (2y0 cos ) cos ωt.

В скобки заключена амплитуда стоячей волны. Точки с максимальной амплитудой называются пучностями,

xп = n,

точки с нулевой амплитудой – узлами,

xу = (n + ).

Примеры решения задач

Задача 20

Амплитуда гармонических колебаний равна 50 мм, период 4 с и начальная фаза . а) Записать уравнение этого колебания; б) найти смещения колеблющейся точки от положения равновесия при t=0 и при t = 1,5 с; в) начертить график этого движения.

Решение

Уравнение колебания записывается в виде x = a cos(

t + 0).

По условию известен период колебаний. Через него можно выразить круговую частоту  = . Остальные параметры известны:

а) x = 0,05 cos(t + ).

б) Смещение x при t = 0.

x1 = 0,05 cos= 0,05 = 0,0355 м.

При t = 1,5 c

x2 = 0,05 cos(1,5 + )= 0,05 cos  = – 0,05 м.

в) график функцииx=0,05cos (t + ) выглядит следующим образом:

Определим положение нескольких точек. Известны х1(0) и х2(1,5), а также период колебаний. Значит, через t = 4 c значение х повторяется, а через t = 2 c меняет знак. Между максимумом и минимумом посередине – 0 .

Задача 21

Точка совершает гармоническое колебание. Период колебаний 2 с, амплитуда 50 мм, начальная фаза равна нулю. Найти скорость точки в момент времени, когда ее смещение от положения равновесия равно 25 мм.

Решение

1 способ. Записываем уравнение колебания точки:

x = 0,05 cos  t, т. к.  = =.

Находим скорость в момент времени t:

υ = = – 0,05 cos  t.

Находим момент времени, когда смещение равно 0,025 м:

0,025 = 0,05 cos  t1,

отсюда cos t1 = , t1 = .Подставляем это значение в выражение для скорости:

υ = – 0,05  sin = – 0,05  = 0,136 м/c.

2 способ. Полная энергия колебательного движения:

E = ,

где а – амплитуда,  – круговая частота, m масса частицы.

В каждый момент времени она складывается из потенциальной и кинетической энергии точки

Ek= , Eп= , но k = m2, значит, Eп = .

Запишем закон сохранения энергии:

= +,

отсюда получаем: a22 = υ 2 + 2x2,

υ =  =  = 0,136 м/c.

Задача 22

Амплитуда гармонических колебаний материальной точки А = 2 см, полная энергия Е = 3∙10-7 Дж. При каком смещении от положения равновесия на колеблющуюся точку действует сила F = 2,25∙10-5 Н?

Решение

Полная энергия точки, совершающей гармонические колебания, равна: E = . (13)

Модуль упругой силы выражается через смещение точек от положения равновесия x следующим образом:

F = k x (14)

В формулу (13) входят масса m и круговая частота , а в (14) – коэффициент жесткости k. Но круговая частота связана с m и k:

2 = ,

отсюда k = m2 и F = m2x. Выразив m2 из соотношения (13) получим: m2 = , F = x.

Откуда и получаем выражение для смещения x: x = .

Подстановка числовых значений дает:

x = = 1,5∙10-2 м = 1,5 см.

Задача 23

Точка участвует в двух колебаниях с одинаковыми периодами и начальными фазами. Амплитуды колебаний А1 = 3 см и А2 = 4 см. Найти амплитуду результирующего колебания, если: 1) колебания происходят в одном направлении; 2) колебания взаимно перпендикулярны.

Решение

  1. Если колебания происходят в одном направлении, то амплитуда результирующего колебания определится как:

A = ,

где А1 и А2 – амплитуды складываемых колебаний, 1 и 2–начальные фазы. По условию начальные фазы одинаковы, значит 2 – 1 = 0, а cos 0 = 1.

Следовательно:

A = == А1+А­2 = 7 см.

  1. Если колебания взаимно перпендикулярны, то уравнение результирующего движения будет:

cos(2 – 1) = sin2(2 – 1).

Так как по условию 2 – 1 = 0, cos 0 = 1, sin 0 = 0, то уравнение запишется в виде: =0,

или =0,

или .

Полученное соотношение между x и у можно изобразить на графике. Из графика видно, что результирующим будет колебание точки на прямой MN. Амплитуда этого колебания определится как: A = = 5 см.

Задача 24

Период затухающих колебаний Т=4 с, логарифмический декремент затухания  = 1,6 , начальная фаза равна нулю. Смещение точки при t = равно 4,5 см. 1) Написать уравнение этого колебания; 2) Построить график этого движения для двух периодов.

Решение

  1. Уравнение затухающих колебаний с нулевой начальной фазой имеет вид:

x = A0e tcos2.

Для подстановки числовых значений не хватает величин начальной амплитуды А0 и коэффициента затухания .

Коэффициент затухания можно определить из соотношения для логарифмического декремента затухания:

 = Т.

Таким образом  = = = 0,4 с-1.

Начальную амплитуду можно определить, подставив второе условие:

4,5 см = A0 cos 2= A0 cos =A0 .

Отсюда находим:

A0= 4,5∙ (см) = 7,75 см.

Окончательно уравнение движения:

x = 0,0775 cost.

  1. Для построения графика сначала рисуем огибающую x = 0,0775 , а затем колебательную часть.

Задача 25

Чему равен логарифмический декремент затухания математического маятника, если за t = 1 мин амплитуда колебаний уменьшилась в два раза? Длина маятника l = 1 м.

Решение

Логарифмический декремент затухания можно найти из соотношения: = Т,

где  – коэффициент затухания, Т – период колебаний. Собственная круговая частота математического маятника:

0 = = 3,13 с-1.

Коэффициент затухания колебаний можно определить из условия: A0= A0 et,

t = ln2 = 0,693 ,

 = = 0,0116c-1.

Поскольку  << 0,то в формуле = можно пренебречь по сравнению с 0 ипериод колебаний определить по формуле: T = = 2c.

Подставляем  и Т в выражение для логарифмического декремента затухания и получаем:

 = T = 0,0116 с-1 ∙ 2 с = 0,0232.

Задача 26

Уравнение незатухающихколебанийдано в виде x=4sin600 t см.

Найти смещение от положения равновесия точки, находящейся на расстоянии l = 75 см от источника колебаний, через t = 0,01 с после начала колебаний. Скорость распространения колебаний υ = 300 м/с.

Решение

Запишем уравнение волны, распространяющейся от данного источника: x = 0,04 sin 600 (t ).

Находим фазу волны в данный момент времени в данном месте:

t = 0,01 –= 0,0075 ,

600 ∙ 0,0075 = 4,5 ,

sin 4,5 = sin = 1.

Следовательно, смещение точки x = 0,04 м, т.е. на расстоянии l =75 см от источника в момент времени t = 0,01 c смещение точки максимально.

Список литературы

  1. Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики. – СПб.: СпецЛит, 2001.

  2. Савельев И.В. Сборник вопросов и задач по общей физике. – М.: Наука, 1998.

35

Механические колебания и волны. Примеры решения задач по физике. 9-10 класс

Механические колебания и волны. Примеры решения задач по физике. 9-10 класс

Задачи по физике — это просто!

Вспомним

Формула длины волны:

Период колебаний:


А теперь к задачам!

Элементарные задачи из курса школьной физики на механические колебания и волны.

Задача 1

Определить длину волны с частотой 300 Гц, которая распространяется в воздухе со скоростью 340 м/с.

Задача 2

Найти период колебания плота на волнах озера, если длина волны составляет 4 метра, а скорость распространения волн равна 2,5 м/с.

Задача 3

Определить сколько колебаний за 1 минуту совершает буек на воде, если скорость распространения волн составляет 3 м/с, а длина волны равна 5 метрам.



Задача 4

По поверхности воды идут волны. Определить параметры волны (период колебания, длину волны, скорость распространения), если расстояния между 1 и 4 гребнями волн составляет 9 метров, а мимо наблюдателя за 10 секунд проходят 5 гребней волн.

Задача 5

Поплавок удочки рыбака за 40 секунд сделал 20 колебаний, а расстояние между соседними гребнями волн составило 2 метра. Какова была скорость распространения волны?

Задача 6

С лодки в воду бросили камень. По воде пошли круги-волны. Расстояние между соседними гребнями волн составило 1 метр, а время за которое волна дошла до берега — 1 минута. Причем волны накатывались на берег с интервалом в 2 секунды. На каком расстоянии от берега бросили камень?


Задача 7

За время полета 30 секунд муха делает 15000 взмахов крыльями, а период колебания крыла комара составляет 1,6 миллисекунд. Во сколько раз отличаются частоты колебаний крыльев мухи и комара?



Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *