Trimiterea muncii tale bune la baza de cunoștințe este ușoară. Utilizați formularul de mai jos
Elevii, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și activitatea lor vor fi foarte recunoscători.
Oscilații și valuri
6.01. O navă motor care se deplasează de-a lungul râului dă un fluier, a cărui frecvență este = 400 Hz. Observatorul care stă pe țărm percepe sunetul fluierului ca oscilații cu o frecvență de n = 395 Hz. La ce viteză se deplasează nava? Vine sau pleacă de la observator? Se presupune că viteza sunetului V este de 340 m / sec.
1) frecvența sunetului fluier audiat de observator:
unde V și U sunt vectorii de viteză ai navei de sunet și, respectiv, motor.
2) frecvența naturală a sunetului fluierului:
3) Deoarece frecvența pe care observatorul o aude mai jos, conexiunea dintre viteze și frecvențe are forma:
Răspuns: U = | V | (1 - N / A)
6.02. La capătul superior al vasului cilindric, în care se toarnă treptat apa, se ridică o furcă de tuning. Sunetul emis de furca de reglare crește considerabil atunci când distanța de la suprafața lichidului până la marginea superioară a recipientului atinge valorile h1 = 25 cm și h2 = 75 cm. Determinați frecvența vibrațiilor și furculița de tuning. Se presupune că viteza sunetului x este de 340 m / sec.
Condiția pentru amplificarea sunetului într-un rezonator închis și deschis: lungimea rezonatorului este un număr întreg de jumătate de undă de sunet. În rezonatorul închis (conducta sigilată) de pe pereții laterali trebuie să existe noduri ale valului. În rezonatorul deschis, capetele deschise trebuie să aibă valuri antinode. În problema noastră, rezonatorul este închis pe o parte și deschis pe cealaltă. Starea amplificării este corespondența cu capătul închis al vasului (suprafața superioară a lichidului) al nodului de undă și corespondența cu capătul deschis al vasului cu ghid de undă. Distanța dintre nodul adiacent și antinod este de un sfert din lungimea de undă.
1) condițiile de amplificare:
2) starea amplificărilor "vecine" (se presupune că nu mai există amplificări între h1 și h2):
3) împărțiți părțile stângi și drepte ale ecuațiilor 1) și înlocuiți 2):
h1 / h2 = (2 · N1 + 1) / (2 · N2 + 1) = (2 · N1 + 1) / [2 · (N1 + 1) +1] => [2 · N1 + 3] · h1 = (2 · N1 + 1) · h2
3 · h1 - h2 = 2 · N1 · (h2 - h1) => N1 = (3 · h1 - h2) / [2 · (h2 - h1)] = 0
6.03. De câte ori se va schimba lungimea unei unde sonore când un sunet va trece de la aer la apă? Viteza sunetului în apă este v1 = 1480 m / s; în aer, v2 = 340 m / sec.
Frecvența undei sonore nu depinde de caracteristicile mediului în care se propagă sunetul.
unde de sunet de frecvență
Răspunsul: л2 / л1 = v2 / v1
6.04. Distanța dintre nodurile valului stator creat de furca de tuning în aer, L = 40 cm. Determinați frecvența vibrațiilor și furca de tuning. Viteza sunetului v este considerată egală cu 340 m / sec.
Distanța dintre nodurile unei valuri stătătoare corespunde jumătății lungimii de undă.
Frecvența undelor sonore:
Răspuns: n = v / (2 · L) = 425 Hz
6.05. N determină vibrații sonore de frecvență în oțel, în cazul în care distanța dintre cele mai apropiate puncte de unde sonore, care diferă în fază cu 90 °, este L = 1,54 m. Viteza undelor sonore în oțelul X = 5000 m / sec.
Distanța dintre cele mai apropiate puncte ale undei sonore, care diferă în fază cu 90 °, reprezintă un sfert din lungimea de undă. Frecvența oscilațiilor:
6.06. De la punctul A la punctul B a fost transmis un semnal sonor de frecvență n = 50 Hz, propagat la o viteză de v1 = 330 m / sec. În același timp, un număr întreg de valuri se încadrează în distanța AB. Acest experiment a fost repetat când temperatura a fost crescută cu DT = 20K. Numărul de valuri a scăzut cu exact două. Găsiți distanța AB dacă, cu o creștere a temperaturii cu 1 K, viteza de zgomot crește cu 0,5 m / sec.
1) lungimi de undă pentru primul și al doilea experiment:
l2 = L / N2 = L / (N1-2) = v2 / n
2) frecvența sunetului:
a) n = v1 / l1 = v1 · N1 / L
b) n = v2 / n2 = v2; (N1-2) / L
3) împărțiți 2b) în 2a)
1 = (v2 / v1) / (N1-2) / N1 => N1 = 2 (v2 / v1) / [(v2 / v1)
Răspunsul este: L = 2 · v2 / [(n · v2 / v1) - n]
6.07. La o distanță L = 1068 m de observatorul lovit cu un ciocan pe calea ferată. Observatorul, după ce și-a pus urechea pe șină, a auzit sunetul la 3 secunde înainte de a ajunge prin aer. Care este viteza sunetului în oțel egală cu? Viteza de zgomot în aer este de 333 m / s.
Răspunsul este: v1 = v2 · [(L / v2) + φ] / (L / v2)
6,08. Cubul efectuează oscilații mici în planul vertical, deplasându-se fără frecare de-a lungul suprafeței interioare a bolului sferic. Determinați perioada de oscilație a cubului dacă vasul cade cu accelerația a = g / 3. Raza interioară a vasului R este mult mai mare decât marginea cubului.
Perioada de oscilație a pendulului matematic: T = 2 · p · [L / g] 1/2. pentru că ascensorul accelerează în jos, apoi accelerarea efectivă a căderii libere este (g - a).
Răspuns: T = 2 · p · [R / (g - a)] 1/2
6.09. Ce accelerație și direcția în care cabina ascensorului trebuie să se miște, astfel încât este în secunde pendul (perioada pendulului T = 1 secundă) în timpul t = 2 min 30 sec N = 100 face oscilație?
To = 2 · p · [L / g] 1/2 => L = g · [T / (2 · p)] 2
g = L / [t / (2 · p · N)] 2 = g · [T / (t / N)] 2
Răspunsul: a = g - g`, este îndreptat în sus, deoarece sa dovedit că a<0.
6.10. Ceasul cu un al doilea pendul la suprafața pământului merge exact. Cât de mult vor cădea aceste ore la o înălțime de h = 200 m deasupra solului?
Perioada de oscilație a unui pendul matematic:
La înălțimea h, accelerația gravitației
g = G · M / (R + h) 2 = g · R2 / (R + h) 2 => T` = 2 · p · [L / g`]
(T +) / T = (T + h) / T = (T + h)
- lag al pendulului pe secundă.
Răspuns: DT = 3600 · 24 · h / R = 3600 · 24 · 0,2 / 6400000 = 9 · 3 · 0,1 / 1000 = 2,7 · 10-3 secunde
6.11. Perioada de oscilație a pendulului la temperatura T1 = 20 ° C este t = 2 sec. Cum se va schimba perioada de oscilație dacă temperatura crește la T2 = 30 ° C? Coeficientul de dilatare liniară a materialului pendulului b = 1,85 · 10-5 K-1.
t = 2 · p · (Lo / g) 1/2 => Lo = g · [t / (2 · p)] 2
L = Lo · (1 + δ · DT) = g · [t / (2 · p)] 2 · (1 + δ · ΔT)
Răspunsul este: t = 2 · p · (L / g) 1/2 = t · [1 + b · (T2-T1)] 1/2
6.12. Un pendul matematic de lungime L oscilează lângă un perete vertical. Sub punctul de suspendare a pendulului, la o distanță L / 2 de acesta, un cui este bătut în perete. Găsiți perioada de oscilație a pendulului. Vibrațiile apar într-un plan paralel cu peretele.
T = T1 / 2 + T2 / 2 = p · (L11 / 2 + L21 / 2) / g1 / 2 = p · [L1 / 2 + (L / 2) 1/2] / g1 / 2
Unul dintre penduluri a făcut n1 = 10 oscilații. Alta, pentru același timp, a comis n2 = 6 oscilații. Diferența dintre lungimea pendulului este L = 16 cm. Găsiți lungimea pendulului.
Det = | n12 -n22 | = n12 - n22
DetL1 = | 0 -n22 | = DL; n22
Det = | n12 0 | = DL · n12
Valorile care caracterizează valul, proprietățile și oscilațiile acestuia. Condițiile de apariție a soiului său mecanic. Specificitatea undelor transversale și longitudinale. Caracteristicile oscilației suprafeței apei. Volum sonor, reprezentare vizuală a undelor sonore.
Natura sunetului și sursele sale. Noțiuni de bază privind generarea sunetului computerului. Aparate de intrare-ieșire de semnale sonore. Intensitatea sunetului ca energie caracteristică vibrațiilor sonore. Distribuția vitezei de sunet. Oscilații de sunet amortizate.
Ce este sunetul. Distribuția vibrațiilor mecanice ale mediului în spațiu. Înălțimea și timbrul sunetului. Comprimarea și rărirea aerului. Distribuția sunetului, undele sonore. Reflecția sunetului, ecou. Sensibilitatea omului la sunete. Efectul sunetelor asupra unei persoane.
Propagarea valurilor într-un mediu elastic. Ecuația unui plan și undă sferică. Principiul suprapunerii, extinderea Fourier și efectul Doppler. Impunerea undelor plane contrapagătoare cu aceeași amplitudine. Dependența lungimii de undă de viteza relativă a mișcării.
Studiul difracției luminii pe o latură unidimensională și determinarea perioadei sale. Formarea raselor secundare prin principiul Huygens-Fresnel. Localizarea principalelor maxime față de centrala. Măsurarea mediei aritmetice a lungimii undei luminoase.
Cerințe pentru nivelul de pregătire a studenților. Metoda de studiere a secțiunii "Oscilații mecanice și valuri". Caracteristicile transformării energiei sub oscilații armonice. Natura originii undelor mecanice și a sunetului, compilarea modelelor de calculatoare.
Analiza vitezei sunetului în metale prin metoda coliziunii acestora, măsurarea timpilor de contact și propagarea valurilor. Măsurători la impactul tijelor de aceeași dimensiune și material, din același material și aceeași secțiune transversală, dar cu lungimi diferite.
Sunet ca sursă de informație. Cauză și surse de sunet. Amplitudinea oscilațiilor într-un val de sunet. Condiții necesare pentru propagarea undelor sonore. Durata furcii de tuning pe rezonator și fără el. Utilizați în tehnica de ecolocație și ultrasunete.
Undele sonore și natura sunetului. Principalele caracteristici ale undelor sonore: viteza, distribuția, intensitatea. Caracteristicile senzațiilor de sunet și sunet. Ecografia și utilizarea acesteia în tehnologie și natură. Natura oscilațiilor infrasonice, aplicarea lor.
Determinarea frecvenței și adăugarea oscilațiilor unei direcții. Deviațiile proporționale ale forțelor quasietice și descoperirea naturii fizice a undelor. Polarizarea și lungimea undelor longitudinale și transversale. Parametrii generali ai vectorului de direcție și calcularea vitezei undei.
Lucrările din arhive sunt concepute frumos în conformitate cu cerințele universităților și conțin desene, diagrame, formule etc.
Fișierele PPT, PPTX și PDF sunt prezentate numai în arhive.
Vă recomandăm să descărcați lucrarea.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: