Физика. Примеры решения задач контрольной работы

Прямая доставка чая из Китая

Гуманитарные науки

Гуманитарные науки

Выполнение 
работ на заказ. Контрольные, курсовые и дипломные работы

Выполнение работ на заказ. Контрольные, курсовые и дипломные работы

Занимайтесь онлайн 
        с опытными репетиторами

Занимайтесь онлайн
с опытными репетиторами

Приглашаем к сотрудничеству преподователей

Приглашаем к сотрудничеству преподователей

Готовые шпаргалки, шпоры

Готовые шпаргалки, шпоры

Отчет по практике

Отчет по практике

Приглашаем авторов для работы

Авторам заработок

Решение задач по математике

Закажите реферат

Закажите реферат

Физика. Примеры решения задач
контрольной работы
Кинематика
Механические колебания
МОЛЕКУЛЯРНАЯ  ФИЗИКА
Механика
Молекулярная физика и термодинамика
Электромагнетизм
Атомная и ядерная физика
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
ТЕПЛОТЕХНИКИ
Термодинамические процессы
Термодинамический анализ
энергетических установок
Принцип термотрансформации
Конвективный теплообмен
Тепловое излучение
ОСНОВНЫЕ ФОРМУЛЫ ДЛЯ
КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Электростатика

 

Механические колебания

Уравнения гармонических колебаний:

x=Acos(wt+j0), x=Asin(wt+j0), или их линейная комбинация,

где x - смещение точки от положения равновесия, A- амплитуда, wt+j0 - фаза колебаний в момент времени t, w- циклическая частота, j0- начальная фаза.

где u и T - частота и период.

Дифференциальное уравнение свободных колебаний материальной точки:

  или

где , m- масса точки, k- коэффициент квазиупругой силы.

Полная энергия точки, совершающей гармонические колебания,

Период колебаний тела, подвешенного на пружине (пружинный маятник),

где m - масса тела, k- жесткость пружины.

Период колебаний математического маятника

где l - длина нити, g- ускорение свободного падения.

Период колебаний физического маятника

где J - момент инерции тела относительно оси колебаний, a- расстояние центра масс маятника от оси колебаний.

Дифференциальное уравнение затухающих колебаний

  или ,

где c - коэффициент сопротивления, d - коэффициент затухания,   - собственная циклическая частота колебаний.

Уравнение затухающих колебаний (частное решение дифференциального уравнения):

где A0- амплитуда колебаний в момент времени t=0,

A(t) - амплитуда затухающих колебаний в момент времени t.

Декремент затухающих колебаний

Логарифмический декремент колебаний

где T - период.

примеры решения задач

Задача 1. Математический маятник длиной l1=40 см и физический маятник в виде тонкого прямого стержня длиной l2=60 см синхронно колеблются около одной и той же горизонтальной оси. Определить расстояние a центра масс стержня от оси колебаний.

При синхронном колебательном движении маятников их периоды равны ,

где  .

Отсюда

  (1)

Момент инерции физического маятника определяется по теореме Штейнера:

  (2)

Подставив (2) в (1), получим квадратное уравнение

  (3)

Из (3) найдем два корня: a1=10 см, a2=30 см.

Таким образом, при одном и том же периоде колебаний физического маятника возможны два варианта расположения оси.

Величину (1) называют приведенной длиной физического маятника.

Ответ: a1=10 см, a2=30 см.

Задача 2. Найти уравнение, связывающее модуль импульса Px и координату x одномерного гармонического осциллятора. Масса осциллятора m1, циклическая частота w0, амплитуда колебаний A.

Запишем уравнение гармонических колебаний

  (1)

Тогда

 (2)

Выразим из (1)  а из (2) ,

  (3)

 (4)

Возведем (3) и (4) в квадрат и сложим. Учитывая, что

 получим

  - уравнение эллипса.

Ответ: .

Задача 3. Математический маятник совершает малые колебания в среде, в которой коэффициент затухания . Определить время  по истечении которого амплитуда маятника уменьшится в пять раз.

Вследствие трения колебания маятника будут затухающими:

где j - угол отклонения нити маятника от вертикали в момент времени t, при t=0, j=0.

Амплитуда затухающих колебаний изменяется со временем по экспоненциальному закону

.  (1)

Запишем (1) для моментов времени t и t+t:

, .

Отношение амплитуд

.  (2)

Логарифмируя (2), найдем

.

Ответ: t=1,79 с.

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ

Задача. Материальная точка движется по окружности радиуса R = 0,1 м согласно уравнению φ , где А = 54 рад/c, В = -2 рад/c3. Через какое время после начала вращения скорость точки будет равна нулю? Найти полное ускорение точки в этот момент времени.

Задача. Фигурист, раскинув руки, выполняет вращение на льду с частотой = 1 Гц, Какова будет частота вращения фигуриста, если он прижмет руки к груди, уменьшив тем самым свой момент инерции с I1 = 1,2 кг∙м2 до I2 = 0,8 кг·м2? Какую работу должен совершить фигурист для этого?

Задача. Однородный сплошной цилиндр массой m2 = 4 кг может вращаться без трения вокруг оси. За эту ось, нерастяжимой невесомой нитью, перекинутой через блок массой m = 1 кг, он привязан к бруску массой m1 = 1 кг. Определить ускорение цилиндра вдоль наклонной плоскости и силу трения, действующую на него, при качении без проскальзывания. Блок вращается без трения.

Архитектура Зимнего дворца Санкт-Петербурга