Физика примеры решения задач

Физика
  • Основные типы связей в твердых телах
  • Внутренняя структура твердых тел
  • Обратная решетка
  • Дифракция в кристаллах
  • Упругие свойства кристаллов
  • Динамика решетки
  • Тепловые свойства твердых тел
  • Электроны в металлах.
  • Зонная теория твердых тел
  • Дефекты кристаллической решетки
  • Раздел «Кинематика»
  • Раздел «Динамика»
  • Механические колебания и волны. Акустика
  • Уравнение движения материальной точки
  • Молекулярная физика и термодинамика.
  • Раздел. «Электростатика»
  • Раздел «Постоянный ток»
  • Раздел «Переменный ток»
  • Электрическое поле
  • Элементы атомной и ядерной физики
  • Взаимодействие света с веществом.
  • Основные физические константы в СИ
  • Раздел «Механические колебания и волны. Акустика»

    Основными характеристиками колебательного движения являются:

    Смещение х - расстояние от колеблющейся точки до положения равновесия. Измеряется в метрах (м), при гармоническом колебании изменяется по закону:   (1),

     где А амплитуда – максимальное смещение, измеряется в метрах (м);

    w круговая (циклическая) частота - число полных колебаний, совершаемых за   секунд, измеряется в , ;

      начальная фаза - угловая величина, определяющая смещение в начальный момент времени,  измеряется в радианах (рад); t – время колебаний.

    Период колебания Т- время, за которое происходит одно полное колебание, измеряется в секундах (с).

    Частота колебаний - число полных колебаний, совершаемых в единицу времени, измеряется в Герцах (1 Гц= с-1 ). Частота  с периодом колебаний Т, связана соотношением 

    Фаза колебаний  - угловая величина, определяющая смещение в любой момент времени. Измеряется в радианах (рад.).

     Дифференциальное уравнение свободных незатухающих колебаний:

    ,

     где х- смещение колеблющейся материальной точки; t-время;   -круговая (циклическая частота), k – коэффициент жесткости. Измеряется в (Н/м).

    Скорость материальной точки, совершающей гармонические колебания:

    где  - амплитуда скорости.

     Ускорение материальной точки при гармонических колебаниях:

      где  -амплитуда ускорения.

      Энергия колеблющейся материальной точки:

     - кинетическая:

     - потенциальная:

     - полная:

    Период колебаний математического маятника:

    ,

     где l – длина маятника; g – ускорение свободного падения.

     Период колебаний пружинного маятника:

    ,

     где k – жесткость пружины. Измеряется в (Н/м).

     Период колебаний физического маятника:

    ,

      где J – момент инерции физического маятника относительно оси, проходящей через точку подвеса; l – расстояние между точкой подвеса и центром массы маятника.

    Длина звуковой волны  связана со скоростью распространения волны  и частотой колебаний  соотношением:

      или ,

     где Т – период колебания, . Длина волны  измеряется в (м).

     Уравнение плоской упругой волны:

    ,

     где s – смещение колеблющихся точек в волне; у – координата положения равновесия точки; - скорость распространения волны.

     Интенсивность волны:

    , или ,

     где - объемная плотность энергии колебательного движения; - скорость волны. Измеряется в (Вт/м2).

     Объемная плотность энергии упругой волны:

    ,

     где - плотность вещества, в котором распространяется волна.

      Уровень интенсивности звуковых колебаний:

    ,

     где J0 – условная интенсивность для звука с частотой 1000 Гц на пороге слышимости, ; J – интенсивность исследуемого звука.

     Шкалы фонов и децибел неодинаковы для разных частот и совпадают лишь для частоты 1000 Гц.

    Физика - лекции, конспекты, примеры решения задач