Решение задач по физике примеры

Тело, подвешенное на пружине, совершает установившиеся вынужденные колебания под действием вертикальной силы F(t) = Fmcoswt. Во сколько раз изменится амплитуда вынужденных колебаний, если увеличить в n = 2 раза: а) массу груза m, б) коэффициент сопротивления среды r, в) амплитуду вынуждающей силы Fm.

Ответить на вопросы задачи 5.22, для случая, когда частота вынуждающей силы w <<w0.

Переменный ток.

Рассмотрим вынужденные колебания в электрических цепях, содержащих элементы R, L, C – переменный ток. Такие колебания возникают при подключении цепи к источнику ЭДС, периодически изменяющейся во времени. Будем считать, что выполняется условие квазистационарности: значения силы тока во всех последовательно соединенных участках цепи в один и тот же момент времени одинаковы. Это возможно, если время распространения электромагнитного сигнала вдоль цепи много меньше периода колебаний ЭДС источника:

 (6.1)

Гамма-излучение и его свойства

Пусть ЭДС изменяется по гармоническому закону – U(t) = U0×cos wt (см. рис.6.1). Сила тока в общем случае не совпадает по фазе с приложенным напряжением: I(t) = I0×cos(wt + j). (Так же как в механических колебательных системах смещение и скорость осциллятора не совпадают по фазе с вынуждающим воздействием). Поэтому теряет смысл запись соотношения между мгновенными значениями силы тока и напряжения (аналогичная закону Ома для постоянного тока) – это соотношение меняется во времени. Интерес представляет только связь между их амплитудными (или «действующими») значениями неизменная во времени при установившихся колебаниях в цепи. Такое отношение

  (6.2)

называется полным сопротивлением цепи (или ее участка), а равенство

  (6.3)

получило название закона Ома для переменного тока.

Воспользуемся уже знакомой (см. п.5) векторной формой представления токов и напряжений, построение векторных диаграмм. Для примера на рис.6.2 представлено сложение сил токов для двух параллельных участков цепи, а также вектор, соответствующий  колебанию U = U0×cos(wt - y) (приложенное к цепи напряжение). Такое представление делает весьма наглядными амплитудные и фазовые соотношения между колебаниями, позволяет качественно и количественно описывать процессы в достаточно сложных цепях переменного тока.

Ниже мы рассмотрим применение этого подхода. 

 

 

 

В поперечной волне частицы совершают колебания в направлениях, перпендикулярных направлению распространения колебаний, а в продольных волнах — вдоль направления распространения волны. Упругие поперечные волны могут возникнуть лишь в среде, обладающей сопротивлением сдвигу. К ним, в частности, относятся поперечные колебания струны. Составим уравнение колебаний стру-ны, натянутой между двумя точками её закрепления, при ус-ловии, что амплитуда отклонений струны от положения рав-новесия настолько мала, что длину струны () можно считать постоянной, а натяжение струны — неизменным по всей длине струны и не зависящим от времени.
Задачи для самостоятельного решения