Упражнение 30 ГДЗ Перышкин 9 класс (Физика)

Ниже вариант решения задания из учебника Перышкин 9 класс, Дрофа:

Маятник 3 (см. рис. 68, б) совершает свободные колебания.

а) Какие колебания — свободные или вынужденные — будут совершать при этом маятники 2, 2 и 4?

б) Каковы собственные частоты маятников 2, 2 и 4 по сравнению с частотой колебаний маятника 3?

Вода, которую мальчик несёт в ведре, начинает сильно расплёскиваться. Мальчик меняет темп ходьбы (или просто «сбивает ногу»), и расплёскивание прекращается. Почему так происходит?

Собственная частота качелей равна 0,5 Гц. Через какие промежутки времени нужно подталкивать их, чтобы раскачать как можно сильнее, действуя относительно небольшой силой?

• Задача 1

а) Вынужденные, т.к. на них будет действовать периодически изменяющаяся внешняя сила.

б) Собственная частота маятника 2 будет больше, т.к. у него меньше длина.

Собственная частота маятника 3 будет такой же, т.к. у него такая же длина.

Собственная частота маятника 4 будет меньше, т.к. у него длина больше.

• Задача 2

Вода начинает расплескиваться за счет явления резонанса, тогда, когда частота колебаний тела мальчика совпадает с собственной частотой колебаний ведра с водой. Если мальчик меняет темп ходьбы, т.е частоту шагов, то явление резонанса прекращается.

• Задача 3

Дано:

? = 0,5Гц

Найти:

t - ?

Решение

Если качели подталкивает один человек, то частота его воздействия должна совпадать с собственной частотой качелей, тогда время между двумя подталкиваниями должно равняться периоду колебаний качелей, т.е.

Ответ: 2c

1. а) Свободные колебания маятника 3 вызывают колебания шнура, в результате чего на маятники 1,2 и 4 действует вынуждающая сила, периодически меняющаяся по модулю и направлению с такой же частотой, с какой колеблется маятник 3,значит эти маятники совершают вынужденные колебания; б) Собственная частота колебаний маятника обратно пропорцио- нальна длине его подвеса ,так как частота изменяющейся силы равна частоте собственных колебаний маятника 3,то собственная частота: - Маятника 2,будет больше частоты колебаний маятника 3; - Маятника 1,будет равна частоте колебаний маятника 3; - Маятника 4,будет меньше частоты колебаний маятника 3; 2.

1) Человек при хотьбе движется неравномерно, модуль его ускорения периодически возрастает и убывает пропорционально частоте шагов;

2) Возникает периодически изменяющаяся вынуждающая сила, которая и раскачивает ведро;

3) Если частота шагов совпадет с собственной частотой колебаний ведра, то возникнет явления резонанса, вследствие чего амплитуда колебаний возрастет и вода начнет расплескиваться;

4) Сбив ногу, мальчик изменил частоту шагов, а значит и частоту вынуждающей силы, из- за чего резонанс прекратился; 3.

1) Чтобы увеличить амплитуду вынужденных колебаний, действуя относительно небольшой силой, требуется вызвать явление резонанса, для чего необходимо, чтобы частота вынуждающей силы совпала с собственной частотой колебаний системы;

2) Частота вынуждающей силы равна собственной частоте качелей: v=vк=0,5 Гц;

3) Период вынуждающей силы: T=1/v=1/0,5=2/1=2 с; Ответ: T=2 с.