РЕШЕНИЕ ТИПОВЫХ ЗАДАЧ ПО ФИЗИКЕ.

КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ

На этой странице представлены условия типовых задач по физике из сборника задач Бендрикова Г.А. для школьников 9-11 классов и студентов.
Решения этих задач даны на плейлисте видео - СМОТРИ ЗДЕСЬ -
Номера задач здесь и на плейлисте совпадают.

Счастливого разбора «полетов»!

Задачи на колебания и волны

Механические колебания и волны

347. Один из маятников за некоторое время совершил 10 колебаний. Другой за то же время совершил 6 колебаний. Разность длин маятников = 16 см. Найти длины маятников l1 и l2.

348. Маятник представляет собой упругий шарик, прикрепленный к концу нити, имеющей длину l. При колебаниях шарик сталкивается с упругой массивной стенкой в моменты, когда нить занимает вертикальное положение. Найти период Т колебаний маятника. Длительностью столкновения пренебречь.

349. Математический маятник длины l совершает колебания вблизи вертикальной стенки. Под точкой подвеса маятника, на расстоянии а =2 от нее, в стенку вбит гвоздь. Найти период Т колебаний маятника.

350. Два одинаковых упругих шарика подвешены на нитях, имеющих длины l1 = 1 м и l2 = 0,25 м, так, что центры масс шариков находятся на одном уровне и шарики соприкасаются друг с другом. Нить второго шарика отклоняют на небольшой угол и отпускают. Сколько раз столкнутся шарики за время At = 4 с, прошедшее с начала движения второго шарика?

351. При температуре 20 °С период колебаний маятника Т1 = 2 с. Как изменится период колебаний, если температура возрастет до T2 = 30 °С? Коэффициент линейного расширения материала маятника а = 1,85 • 10~5 К.

352. Масса Луны в 81 раз меньше массы Земли, а радиус Земли в 3,7 раза больше радиуса Луны. Как изменится период колебаний маятника при перенесении его с Земли на Луну?

353. Часы с секундным маятником, имеющие период колебаний Т0 = 1 с, на поверхности Земли идут точно. На сколько будут отставать эти часы за сутки, если их поднять на высоту h = 200 м над поверхностью Земли?

354. Найти потенциальную энергию U математического маятника массы m = 200 г в положении, соответствующем углу отклонения нити от вертикали а = 10°, если частота колебаний маятника v = 0,5 с-1. Считать потенциальную энергию маятника в положении равновесия равной нулю.

355. С каким ускорением а и в каком направлении должна двигаться кабина лифта, чтобы находящийся в ней секундный маятник за время t = 2 мин 30 с совершил 100 колебаний?

356. Математический маятник длины I подвешен в вагоне, движущемся горизонтально с ускорением а. Найти период колебаний . этого маятника.

357. Кубик совершает малые колебания в вертикальной плоскости, двигаясь без трения по внутренней поверхности сферической чаши. Найти период колебаний кубика, если чаша опускается вниз с ускорением а = g/З. Считать, что внутренний радиус чаши R много больше ребра кубика.

358. Эхо, вызванное ружейным выстрелом, дошло до стрелка через время t = 4 с после выстрела. На каком расстоянии s от стрелка находится преграда, от которой произошло отражение звука? Скорость звука в воздухе v = 340 м/с.

359. На расстоянии s = 1068 м от наблюдателя ударяют молотком по железнодорожному рельсу. Наблюдатель, приложив ухо к рельсу, услышал звук на время At = 3 с раньше, чем он дошел до него по воздуху. Найти скорость звука и в стали. Скорость звука в воздухе v = 340 м/с.

360. Звук выстрела и пуля одновременно достигают высоты h = 680 м. Выстрел произведен вертикально вверх. Какова начальная скорость пули? Скорость звука в воздухе v = 340 м/с. Сопротивлением движению пули пренебречь.

361. Из пункта А в пункт В был послан звуковой сигнал частоты v = 50 Гц, распространяющийся со скоростью v = 340 м/с. При этом на расстоянии от A до В укладывалось целое число волн. Опыт повторили, когда температура была на 20 К выше, чем в первом случае. При этом число волн, укладывающихся на расстоянии от А до В, уменьшилось на два. Найти расстояние l между пунктами А и В, если при повышении температуры на 1 К скорость звука увеличивается на 0,5 м/с.

362. Найти скорость звука v в воде, если колебания с периодом Т = 0,005 с вызывают звуковую волну длины X = 7,175 м.

363. Найти частоту v звуковых колебаний в стали, если расстояние между ближайшими точками звуковой волны, отличающимися по фазе на 90°, составляет l = 1,54 м. Скорость звука в стали v = 5000 м/с.

364. Найти разность фаз между двумя точками звуковой волны, отстоящими друг от друга на расстоянии l = 25 см, если частота колебаний v = 680 Гц. Скорость звука в воздухе v = 340 м/с.

365. Узлы стоячей волны, создаваемой камертоном в воздухе, отстоят друг от друга на расстоянии I = 40 см. Найти частоту v колебаний камертона. Скорость звука в воздухе v = 340 м/с.

366. Звуковые колебания частоты v имеют в первой среде длину волны X1, а во второй - длину волны Х2. Как изменяется скорость распространения этих колебаний при переходе из первой среды во вторую, если X1 = 2X2.

367. Звуковые колебания распространяются в воде со скоростью v1= 1480 м/с, а в воздухе - со скоростью v2 = 340 м/с. Во сколько раз изменится длина звуковой волны при переходе звука из воздуха в воду?

369. К верхнему концу цилиндрического сосуда, в который постепенно наливают воду, поднесен звучащий камертон. Звук, издаваемый камертоном, заметно усиливается, когда расстояния от поверхности жидкости до верхнего конца сосуда достигают значений h1 = 25 см и h2 = 75 см. Найти частоту колебаний v камертона. Скорость звука в воздухе v = 340 м/с.

Электромагнитные колебания и волны

947. Колебательный контур состоит из катушки с индуктивностью L = 3 мГн и плоского конденсатора в виде двух дисков радиуса г = 1,2 см, расположенных на расстоянии d = 0,3 мм друг от друга. Найти период Т электромагнитных колебаний контура. Каков будет период Т' колебаниий, если конденсатор заполнить веществом с диэлектрической проницаемостью = 4?

948. Для предотвращения короткого замыкания в колебательном контуре генератора (вследствие случайного соприкосновения обкладок переменного конденсатора друг с другом) последовательно с переменным конденсатором включается постоянный конденсатор, емкость которого С0 намного больше максимальной емкости переменного конденсатора С. Максимальной емкости переменного конденсатора С до включения постоянного конденсатора соответствовала частота колебаний. Во сколько раз изменится частота колебаний контура после включения постоянного конденсатора, если емкость этого конденсатора С0 = nС, где n = 50?

949. Резонанс в колебательном контуре, содержащем конденсатор емкости Со = 1 мкФ, наступает при частоте колебаний l = 400 Гц. Когда параллельно конденсатору емкости С0 подключается конденсатор емкости С, резонансная частота становится равной f2 = 100 Гц. Найти емкость конденсатора С.

950. В каких пределах должна изменяться индуктивность катушки колебательного контура, чтобы в контуре происходили колебания с частотой от f1 = 400 Гц до f2 = 500 Гц? Емкость конденсатора С = 10 мкФ.