Условия задач на тему «Колебания и волны».

1.Точка совершает синусоидальные свободные колебания. Начальное отклонение равно 2 см, начальная скорость равна нулю. Найти амплитуду и начальную фазу. Построить график, считая, что период равен 8 с.

2.Точка совершает синусоидальные свободные колебания. Начальное отклонение равно нулю, начальная скорость 10 см/с, период 1с. Найти амплитуду и начальную фазу. Построить график.

3.Точка совершает синусоидальные свободные колебания. Начальное отклонение равно нулю, начальная скорость 10 см/с, частота 10 герц. Найти амплитуду и начальную фазу. Построить график.

4.Точка совершает синусоидальные свободные колебания. Начальное отклонение равно 2 см, начальная скорость 10 см/с, частота 10 герц. Найти амплитуду и начальную фазу.

5.Скорость колеблющейся материальной точки меняется по закону . Максимальная скорость =5 см/с, период равен 0,1 с. Найти ускорение точки в момент времени t=0,25 c.

6.Скорость колеблющейся материальной точки меняется по закону . Максимальная скорость =10 см/с, период равен 0,1 с, начальная фаза равна π/2. Найти смещение точки в момент времени t=0,25 c.

7.Точка совершает колебания по закону . Амплитуда 2 см, период равен 0,1 с, начальная фаза равна π/2. Найти скорость точки в момент времени t=0,25 c.

8.Точка совершает колебания по закону . Амплитуда 2 см, период равен 1 с, начальная фаза равна π/2. Найти ускорение точки в момент времени t=2,5 c.

9.Точка совершает колебания по закону . Амплитуда 1 см, частота равна 10 герц. Найти скорость точки в момент времени t=0,75 c.

10.Точка совершает колебания по закону . Амплитуда 10 см, частота равна 5 герц. Найти ускорение точки в момент времени t=0,05 c.

11.Найти частоту колебаний однородного стержня длиной 1м, подвешенного за один из концов.

12.К пружине подвешен груз массой 10 кг. Зная, что под действием силы 10 Н пружина растягивается на 1,5 см, найти частоту колебаний груза.

13.Какова длина математического маятника, частота колебаний которого равна частоте колебаний однородного стержня длиной 1 м, подвешенного за один из концов?

14.При сложении колебаний двух гармонических колебаний одинаковой частоты и одинаковой амплитуды получилось колебание такой же амплитуды. Найти разность фаз складываемых колебаний.

15.Груз массы 5 кг положен на пружинные весы с жесткостью пружины k = 500 Н/м. Найти период и начальную фазу колебаний.

16.Найти период и энергию колебаний пружинного маятника массы 2 кг с начальным отклонением 5 см, если под действием этого груза растяжение пружины в положении равновесия равно 2 см.

17.Математический маятник длины 1 м, отклонён на малый угол и отпущен. Через какую часть периода амплитуда колебаний уменьшится в два раза, если коэффициент затухания β=0,5 (1/с)?

18.Математический маятник, отклонён на некоторый малый угол и отпущен. Через какой промежуток времени амплитуда колебаний уменьшится в три раза, если коэффициент затухания β=0,1 (1/с)?

19.Складываются два гармонических колебания и . Найти амплитуду результирующего колебания и построить графики колебаний.

20.Складываются два перпендикулярных колебания и . Построить траекторию результирующего колебания.

21.Человек воспринимает звуковые колебания в интервале частот 20 Гц - 20 кГц. Найти диапазон слышимых длин волн, считая скорость звука равной 330 м/с.

22.Колебательный контур состоит из конденсатора C = 400 нФ и катушки индуктивности L=10 мГн с сопротивлением R=2 Ом. Во сколько раз уменьшится амплитуда колебаний за один период?

23.Колебательный контур состоит из конденсатора C = 100 нФ и катушки индуктивности L=10 мГн с сопротивлением R=2 Ом. Через какое время амплитуда собственных колебаний в нём уменьшится в 10 раз?

24.Колебательный контур с индуктивностью 1 мГн настроен на длину волны 300 м. Чему равна при этом ёмкость конденсатора?

25.Колебательный контур с конденсатором ёмкости 100 пФ настроен на длину волны 30 м. Чему равна при этом индуктивность катушки?

26.Напряжение на конденсаторе колебательного контура меняется по закону U=0,1sin( ) вольт. Емкость конденсатора равна 0,01 мкФ. Найти индуктивность катушки и длину волны, на которую настроен контур.

27.Ток в колебательном контуре меняется по закону I=5sin( ) мА. Емкость конденсатора равна 0,01 мкФ. Найти индуктивность катушки и длину волны, на которую настроен контур.

28.Определить частоту звуковых волн в стали, если расстояние между ближайшими точками волны, колеблющимися в противофазе, равно 2,5 м. Скорость звука принять равной 5000 м/c.

29.Определить длину звуковой волны и период колебаний, если расстояние между ближайшими точками волны, разность фаз колебаний в которых π/4, равно 2 м. Скорость звука 330 м/с.

30.Определить частоту звука в воздухе, если расстояние между ближайшими точками волны, фазы колебаний в которых одинаковы, равно 2 м. Скорость звука 330 м/с.

ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ ПО КУРСУ «ОБЩЕЙ ФИЗИКИ»

1. Закон Кулона. Вектор напряженности электрического поля. Принцип суперпозиции электрических полей от системы точечных зарядов.

2. Линии вектора напряженности электрического поля. Поток вектора напряженности.

3. Теорема Гаусса для расчета напряженности электрического поля. Напряженность электрического поля от бесконечно длинной нити, от бесконечно длинной плоскости

4. Потенциал точечного заряда. Эквипотенциальные поверхности. Работа кулоновских сил по перемещению заряда.

5. Напряженность и потенциал электрического поля. Связь между напряженностью и потенциалом электрического поля.

6. Электроемкость уединенного проводника. Емкость плоского конденсатора.

7. Проводники в электрическом поле. Диэлектрики в электрическом поле. Поляризация диэлектриков.

8. Электрический ток. Сила тока. Плотность тока. Сопротивление. Удельное сопротивление.

9. Закон Ома для участка цепи, замкнутой однородной цепи, замкнутой разветвленной цепи

10. Разветвленные электрические цепи. Первое и вторе правила Кирхгофа для разветвленных цепей.

11. Работа тока. Тепловое действие тока (закон Джоуля-Ленца в дифференциальной и интегральной формах)

12. Мощность тока. КПД. Условие выделения максимальной мощности.

13. Энергия электрического поля.

14. Закон Био-Савара-Лапласа. Магнитная индукция от бесконечного проводника с током, в центре кругового витка с током, внутри соленоида.

15. Закон Ампера. Магнитное поле, вектор магнитной индукции. Принцип суперпозиции для расчета магнитного поля от проводников с током.

16. Поток вектора магнитной индукции. ЭДС индукции. Правило Ленца.

17. ЭДС самоиндукции.

18. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитном поле.

19. Гармонические колебания. Уравнение гармонического осциллятора.

20. Математический маятник. Период колебаний математического маятника.

21. Физический маятник. Период колебаний физического маятника. Приведенная длина физического маятника.

22. Кинематические характеристики колебательного движения. Полная энергия гармонических колебаний.

23. Сложение гармонических колебаний одного направления с помощью векторных диаграмм.

24. Сложение взаимно-перпендикулярных гармонических колебаний.

25. Затухающие колебания. Характеристики затухающих колебаний.

26. Вынужденные колебания. Резонанс.

27. Волновой процесс. Волновой фронт. Волновая поверхность. Уравнение плоской волны.

28. Волновое уравнение.

29. Электромагнитные колебания. Колебательный контур. Период электромагнитных колебаний.