Колебания и волны

1727*. Шар массой 300 г колеблется с амплитудой 6 см на пружине жесткостью 200 Н/м. Найдите:

а) полную механическую энергию;
б) потенциальную энергию в точке с координатой 2 см;
в) кинетическую энергию в точке с координатой 2 см;
г) скорость шара в точке с координатой 2 см.

четыре маятника одинаковой массы

1728. На рисунке 239 изображены четыре маятника одинаковой массы на закрепленной железной спице. Если толкнуть первый маятник, в каком возможен резонанс?

1729. Как можно добиться максимального отклонения маятника, прилагая минимальную силу?

1730. Найдите длину математического маятника, период колебания которого на широте Москвы равен 1 с (g = 9,81 м/с²).

1731. Чему должно быть равно ускорение силы тяжести, чтобы маятник длиной 1 м колебался с периодом в 2 с?

1732. Определите длину маятника с периодом колебаний 1 с, если он находится:

а) на Луне (g_Л = 160 см/с²);
б) на Марсе (_gM = 360 см/с²).

1733. Сколько раз за период колебания маятника потенциальная энергия переходит в кинетическую и, наоборот, кинетическая — в потенциальную?

1734. В какие моменты кинетическая энергия колеблющегося маятника равна его потенциальной энергии?

1735. Определите высоту подъема металлического шара, подвешенного на нити, если скорость его движения через положение равновесия равна 140 см/с.

1736. Маятник длиной 1 м качается так, что угол наибольшего отклонения его равен 30°. В момент прохождения им положения равновесия нить его зацепилась за гвоздь на середине ее длины. Определите наибольший угол отклонения укороченного маятника.

1737. Чтобы автомобиль выехал из ямы с грязью, его «раскачивают», ритмично толкая в одном направлении. В какие моменты надо толкать машину?

1738. Каждый спортсмен прежде чем начать прыгать на батуте, раскачивает его в определенном ритме. От чего зависит эта частота?

1739. Период собственных вертикальных колебаний вагона Т = 0,6 с, а длина рельса l = 15 м. При какой скорости движения поезда амплитуда вертикальных колебаний вагона будет наибольшей?

1740. Верно ли утверждение:

а) всякий звук — это колебание;
б) всякое колебание звучит?

1741. Почему понижается высота звука электродрели, когда она входит в стену?

1742. Как по жужжанью определить, кто в полете чаще машет крыльями: муха или комар?

1743. Судья соревнований по бегу стоит на финише. Когда он должен пустить в ход свой секундомер: когда увидит вспышку выстрела из стартового пистолета или услышит выстрел?

1744. Если одну половину камертона закрыть стаканом, камертон будет звучать громче. Почему?

1745. Почему при некоторой скорости трамвая начинают дребезжать его оконные стекла?

1746. Почему в комнате магнитофон звучит громче, чем на улице?

1747. Почему в пустом классе звук слышен более громко?

1748. Может ли возникнуть эхо в пустыне?

1749. Какие колебания называют инфразвуком?

1750. Какие колебания называют звуковыми?

1751. Для контроля качества алюминиевых отливок применяется генератор ультразвука. Какова длина волны, возбуждаемой им в отливке при частоте 10 МГц, если скорость звука в алюминии 5100 м/с?

1752. Волна распространяется со скоростью 300 м/с, частота колебаний 260 Гц. Определите расстояние между соседними точками, находящимися в одинаковых фазах.

1753. Какова частота ударов морских волн о корпус лодки, если скорость распространения волн 3 м/с, а расстояние между ближайшими гребнями волн в море 5 м.

1754. Морские волны распространяются со скоростью 5 м/с, расстояние между соседними гребнями 2 м. Найдите период и частоту колебаний бакена.

1755. За время наблюдения 15 с прошло 6 гребней волн. Каков период колебаний частиц воды?

1756. За 10 с буй совершил на волнах 20 колебаний, расстояние между соседними гребнями волн 1,2 м. Найдите скорость распространения волн.

1757. По озеру прошел катер. Волна от него дошла до берега за 1,5 мин, расстояние между соседними гребнями 2 м, а время между двумя последовательными ударами волн о берег — 3 с. Определите расстояние от берега до катера.

1758. В полный штиль с корабля уронили мешок с песком. Гуляющие на набережной заметили, что волна дошла до берега за 50 с, расстояние между соседними гребнями волн 0,5 м, и за 5 с было 20 ударов о набережную. Как далеко от берега находился корабль?

1759. Человек, находящийся на расстоянии 3300 м от пушки, услышал звук выстрела через 10 с после вспышки. Какова скорость звука в воздухе?

1760. Снаряд вылетел из дула орудия под углом 45° к горизонту с начальной скоростью 900 м/с. Через какое время артиллерист услышит звук разрыва снаряда, если скорость звука в воздухе 340 м/с? (Сопротивление воздуха не учитывать.)

1761. Наблюдатель, стоя на расстоянии 200 м от отвесной скалы, хлопнул в ладони. Через сколько времени он услышит эхо? Скорость распространения звука принять равной 340 м/сек.

1762. Два последовательных звука ощущаются нами раздельно лишь в том случае, если они разделены промежутком не менее 0,1 секунды. Определите наименьшее расстояние до преграды, на котором наблюдатель сможет слышать эхо. Скорость звука в воздухе принять равной 340 м/сек.

1763. Охотник услышал эхо произведенного им выстрела через 4,5 секунды. На каком расстоянии находится поверхность, отражающая звук?

1764. Определите длину волны звука в воздухе при 0 °С самого низкого и самого высокого тона рояля.

1765. Скорость звука в чугуне была определена впервые в Париже следующим образом. Из чугунной водопроводной трубы была выпущена вода; у одного конца трубы производился удар в колокол; у другого конца наблюдатель слышал два звука: сначала один, пришедший по чугуну, потом другой, пришедший по воздуху. Длина трубы была 931 м, а промежуток времени между приходом звуков был равен 2,5 с. Найдите отсюда скорость звука в чугуне; скорость звука в воздухе принять равной 340 м/с.

1766. На некотором расстоянии от корабля в воде был произведен взрыв. Приборы корабля зарегистрировали в воде звук от взрыва на 30 с раньше, чем в воздухе. На каком расстоянии от корабля произошел взрыв? Скорость звука в воде 1540 м/с, в воздухе 340 м/с.

1767. Скорость звука в воздухе равна 340 м/с. На каком расстоянии от стены должен находиться человек, чтобы слышать раздельно основной и отраженный от стены звук, если звуковое ощущение сохраняется у человека примерно 0,1 с?

1768. Скорость распространения ультразвука приблизительно 1500 м/с. Какова измеряемая глубина моря, если сигнал ультразвукового эхолота возвратился через 0,5 с после выхода?

<<< К началу параграфа