Скорость прохождения положения равновесия грузом массы m

1. Подвесьте к пружине груз массой и определите статическое смещение конца пружины. Проделайте то жесамое,подвешивая последовательно дополнительные грузы так, чтобы общая масса груза была равна и . Результаты измерений ∆l₁ , ∆l₂, ∆l₃ занесите в таблицу.

Масса груза m, кг	Статическое смещение Dl, м	Теоретическое значение периода Т_теор , с	Время N колебаний t₁ , с	Время N колебаний t₂ , с	Время N колебаний t₃ , с	Среднее время N колебаний t_ср , с	Экспериментальное значение периода Т_эксп , с	Относительное отклонение dТ , %	Среднее относительное отклонение dТ , %
0,1
0,2
0,3

2. По проверяемой формуле рассчитайте Т_теор.–теоретические значения периода колебаний. Результаты занесите в таблицу.

3. Определите Т_эксп – экспериментальные значения периода колебаний.

Для этого в каждом опыте, подвешивая грузы (сначала m₁, а затем m₂ и m₃) и давая им возможность свободно колебаться, определите время нескольких

(N = 20 – 30) колебаний.

Каждый опыт проделайте по три раза, вычисляя t_ср– среднее время N коле-баний ( ), и найдите экспериментальные значения Т_эксп :

Результаты занесите в таблицу.

4. Найдите и занесите в таблицу в каждом из трех опытов dТ – относительное отклонение экспериментального результата от теоретического, используя выражение:

5. Найдите среднее относительное отклонение dТ_ср.

6. Сделайте вывод о причинах расхождения Т_эксп и Т_теор.

Контрольные вопросы

1. Какие колебания называют свободными?

2. Какие колебания называют незатухающими?

3. Какие колебания называют гармоническими?

4. Запишите уравнение свободных незатухающих гармонических колебаний пружинного маятника.

5. Что такое смещение, амплитуда, циклическая частота и фаза колебаний?

6. Что такое частота и период колебаний? Как найти период колебаний пружинного маятника?

7. Какнайти скорость и ускорение пружинного мятника?

8. Какие из перечисленных параметров достигают максимального

значения в момент прохождения пружинным маятником положения

равновесия: υ – скорость, a – ускорение, E_пот – потенциальная энергия,

E_кин – кинетическая энергия, E_полн – полная энергия пружинного маятника?

9. Какие колебания называются упругими?

10. Докажите, что для получения гармонических колебаний возвращающая сила должна быть пропорциональна смещению х.

11. В тестовых заданиях №№ 1- 16 выберите правильный вариант ответа.

ЗАДАНИЕ № 1

Путь, пройденный телом, совершающим гармонические колебания с амплитудой 0,5 м, за один полный период колебаний равен…

ЗАДАНИЕ № 2

Смещение тела, совершающего гармонические колебания с амплитудой 0,5 м за один полный период колебаний равно…

ЗАДАНИЕ № 3

Скорость прохождения положения равновесия грузом массы m, колеблющегося на пружине жесткостью k с амплитудой A, равна…

1) ; 2) ; 3) ; 4) .

ЗАДАНИЕ № 4

Ускорение груза массой m, колеблющегося на пружине жесткостью k с амплитудой A, при прохождении положения равновесия равно…

1) ;2) ;3) ; 4) .

ЗАДАНИЕ № 5

Гиря массой 2 кг подвешена на пружине жесткостью 50 Н/м. Каков период свободных колебаний груза?

ЗАДАНИЕ № 6

Если период колебаний груза массой m, подвешенного на пружине жесткостью k, равен T, то период колебаний груза массой 2m, подвешенного

на одной половине разрезанной пополам пружины, будет равен…

ЗАДАНИЕ № 7

Для того чтобы периоды колебаний тела массой 200 г, подвешенного на нити длиной 1 м, и того же тела, подвешенного на пружине, были равны, жесткость пружины должна равняться…

1) 0,5 Н/м; 2) Н/м; 3) 2 Н/м; 4) 2,5 Н/м .

ЗАДАНИЕ № 8

Материальная точка совершает гармонические колебания с амплитудой

А = 4 см и частотой ν = 2 Гц. Если смещение точки в момент времени, принятый за начальный, равен своему максимальному значению, то точка колеблется в соответствии с уравнением …

ЗАДАНИЕ № 9

Частица может колебаться вдоль оси x под действием результирующей силы с амплитудой А и частотой w, где k – положительная константа. В момент, когда x=А/2, скорость частицы будет равна:

1) ; 2) ; 3) ; 4) .

ЗАДАНИЕ № 10

На рисунках изображены зависимости от времени координаты и скорости материальной точки, колеблющейся по гармоническому закону.

Циклическая частота колебаний точки равна …

1) 1 с -1 ; 2) 2 с -1 ; 3) 3 с -1 ; 4) 4 с -1 .

ЗАДАНИЕ № 11

На рисунках изображены зависимости от времени координаты и ускорения материальной точки, колеблющейся по гармоническому закону.

Циклическая частота колебаний точки равна …

1) 1 с -1 ; 2) 2 с -1 ; 3) 3 с -1 ; 4) 4 с -1 .

ЗАДАНИЕ № 12

На рисунках изображены зависимости от времени скорости и ускорения материальной точки, колеблющейся по гармоническому закону.

Циклическая частота колебаний точки равна …

1) 1 с -1 ; 2) 2 с -1 ; 3) 3 с -1 ; 4) 4 с -1 .

ЗАДАНИЕ № 13

Частица массы m, движущаяся вдоль оси x, имеет потенциальную энергию U(x)=a+bx 2 , где a и b – положительные константы. Начальная скорость частицы равна υ в точке x=0. Частица совершает гармонические колебания с частотой, определяемой значениями:

ЗАДАНИЕ № 14

Приведенное уравнение колебаний пружинного маятника является дифференциальным уравнением …

1) свободных незатухающих колебаний;

2) свободных затухающих колебаний;

Читайте также Самсунг g2739nr ошибка se

3) вынужденных колебаний.

ЗАДАНИЕ № 15

Приведенное уравнение колебаний пружинного маятника является дифференциальным уравнением…

1) свободных незатухающих колебаний;

2) свободных затухающих колебаний;

3) вынужденных колебаний.

ЗАДАНИЕ № 16

Приведенное уравнение колебаний пружинного маятника является дифференциальным уравнением…

1) свободных незатухающих колебаний;

2) свободных затухающих колебаний;

3) вынужденных колебаний.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Для студентов недели бывают четные, нечетные и зачетные. 9624 — | 7518 — или читать все.

91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

Ответ или решение 1

A = 12 см = 0,12 м.

При гармонических колебаниях происходит переход одного вида механической энергии в другой. В момент с наибольшим отклонением пружинный маятник имеет только потенциальную энергию, которая определяется формулой: Еп = k *А^2/2, где k — жесткость пружины, А — наибольшее отклонение, то есть амплитуда.

В момент прохождения положения равновесия, он обладает только кинетической энергией: Ек = m *V^2/2, где m — масса груза, V — скорость его движения.

Формула для определения массы груза будет иметь вид: m = k *А^2 /V^2.

m = 25 Н/м *(0,12 м)^2 /(0,4 м/с)^2 = 2,25 кг.

А. амплитуду колебаний

+В. отклонение точки от положения равновесия в начальный момент времени

С. период и частоту колебаний

D. максимальную скорость при прохождении точкой положения равновесия

E. полный запас механической энергии точки

3 Для гармонического колебания, изображенного на рисунке, частота колебаний равна…

Тело совершает гармонические колебания с круговой частотой 10 с-1. Если тело при прохождении им положения равновесия имеет скорость 0,2 м/с, то амплитуда колебаний тела равна

5. Какое из ниже приведенных высказываний является верным:

А. При гармонических колебаниях возвращающая сила

+ В. Прямо пропорциональна смещению.

С. Обратно пропорциональна смещению.

D. Пропорциональна квадрату смещения.

E. Не зависит от смещения.

6. Уравнение свободных гармонических незатухающих колебаний имеет вид:

7. Уравнение вынужденных колебаний имеет вид:

8. Уравнение свободных затухающих колебаний имеет вид:

9.Верным(и) является(ются) следующее из следующих выражений:

А. Коэффициент затухания гармонических затухающих колебаний не зависит от не от кинематической, не от динамической вязкости среды, в которой происходят такие колебания.

В. Собственная частота колебаний равна частоте затухающих колебаний.

+ С. Амплитуда затухающих колебаний является функцией зависимости от времени (А(t)).

D. Затухание нарушает периодичность колебаний, поэтому затухающие колебания не являются периодичными.

10. Если массу груза 2 кг, подвешенного на пружине и совершающего гармонические колебания с периодом Т, увеличить на 6 кг, то период колебаний станет равным…

11. Скорость прохождения положения равновесия грузом массы m, колеблющегося на пружине жесткостью k с амплитудой колебаний А, равна…

12. Математический маятник совершил 100 колебаний за 314 С. Длина маятника равна…

13. Выражение, определяющее полную энергию E гармонического колебания материальной точки имеет вид…

Какие из следующих величин в процессе гармонических колебаний остаются неизменными: 1) скорость; 2) частота; 3) фаза; 4) период; 5) потенциальная энергия; 6) полная энергия.

D. изменяются все величины

Укажите все верные утверждения.1) Механические колебания могут быть свободными и вынужденными.2) Свободные колебания могут происходить только в колебательной системе.3) Свободные колебания могут происходить не только в колебательной системе. 4) Вынужденные колебания могут происходить только в колебательной системе.5) Вынужденные колебания могут происходить не только в колебательной системе.6) Вынужденные колебания могут происходить не могут происходить в колебательной системе.

А. Все утверждения верны

Е.Все утверждения не верны

Что называется амплитудой колебаний?

В. Отклонение тел А.

С. Движение тел А.

+ D. Наибольшее отклонение тела от положения равновесия.

E. Среди ответов А — Е нет правильного

Какой буквой обозначают частоту?

Какова скорость тела при прохождении положения равновесия?

В. Одинакова при любых положениях тел А.

E. Среди ответов А — D нет правильного

Каким свойством обладает колебательное движение?