Терміново !! 1. Вимушеними називають коливання, які відбуваються під дією : а) зовнішніх сил ; в) джерела енергії;
б) внутрішніх сил ;
г) будь-яких сил.
2. Поперечна хвиля утворюється тоді, коли :
а) напрям коливань перпендикулярний до напряму поширення хвилі ;
б) напрям коливань і напрям поширення хвилі співпадають ;
в) напрям коливань протилежний до напряму поширення хвилі
г) частота вільних коливань дорівнює частоті зовнішньої сили.
3. Механічна робота виконується тільки тоді, коли :
а) на тіло діє сила ;
б) на тіло діє сила, внаслідок чого воно переміщується ;
в) на тіло діє сила, але воно не переміщується ;
г) тіло переміщується без дії сили.
4. Установіть відповідність між фізичною величиною та її
характеристикою:
1) Потужність
2) Робота
3) Кінетична
енергія
4) Потенціальна
енергія
А. Характеризує рухоме тіло
Б. Характеризуе взаємодію тіл або частин тіла
В. Характеризує швидкість виконання роботи
Г. Характеризує роботу сили під час руху по замкненій тракторії
.Характеризує зміну механічного стану тіла
5. Тіло, маса якого 2 кг, під дією деякої сили рухалось вздовж осі ОХ так, що його координата із часом змінювалась за законом х=-2+5++0,57.
Установіть відповідність між фізичною величиною та її числовим значенням. (Встановлення відповідності супроводжуйте розвʼязками).
1. Сила, що діє на тіло
A. 4
2. Робота сили за 2 с руху
Б. 14
3. Потужність у момент часу 2 с
B. 24
4. Кінетична енергія у момент часу 2 с
T.2
Д. 49
6. Кулька коливається на довгій нитці. Коли нитку вкоротили на 76 см, то період коливань зменшився на 10%. Визначте початкову довжину нитки.
Обгрунтування: Коливання можуть бути вимушеними, якщо на тіло діють зовнішні сили (наприклад, коливання струни під впливом музичного інструмента) або внутрішні сили (наприклад, коливання молекул у твердому тілі). Тому найбільш точна відповідь - г) будь-яких сил.
2. Поперечна хвиля утворюється тоді, коли напрям коливань перпендикулярний до напряму поширення хвилі. Правильна відповідь - а) напрям коливань перпендикулярний до напряму поширення хвилі.
Обгрунтування: Поперечна хвиля - це хвиля, в якій частинки середовища коливаються перпендикулярно до напряму поширення хвилі. Наприклад, якщо хвиля поширюється вздовж горизонтальної осі, то коливання відбуваються у вертикальній площині.
3. Механічна робота виконується тільки тоді, коли на тіло діє сила, внаслідок чого воно переміщується. Правильна відповідь - б) на тіло діє сила, внаслідок чого воно переміщується.
Обгрунтування: Механічна робота виконується, коли на тіло діє сила і воно переміщується вздовж напрямку дії сили. Робота обчислюється як добуток сили на переміщення: Робота = сила * переміщення * cos(кут між силою і переміщенням).
4. Відповідність між фізичною величиною та її характеристикою:
1) Потужність - В. Характеризує швидкість виконання роботи.
2) Робота - Б. Характеризуе взаємодію тіл або частин тіла.
3) Кінетична енергія - А. Характеризує рухоме тіло.
4) Потенціальна енергія - .Характеризує зміну механічного стану тіла.
Обгрунтування:
- Потужність відображає швидкість виконання роботи. Наприклад, якщо два тіла виконують однакову роботу, але одне з них робить це швидше, то його потужність більша.
- Робота характеризує взаємодію тіл або частин тіла. Наприклад, робота виконується, коли тягнемо предмет, піднімаємо його або зупиняємо рух.
- Кінетична енергія характеризує рухоме тіло. Вона залежить від маси тіла і його швидкості. Чим більша маса тіла і його швидкість, тим більша кінетична енергія.
- Потенціальна енергія характеризує зміну механічного стану тіла. Наприклад, висота, на якій знаходиться предмет, впливає на його потенціальну енергію. Чим вище предмет, тим більша його потенціальна енергія.
5. Установлення відповідності:
1. Сила, що діє на тіло - A. 4
Обгрунтування: Законом х, якщо в кінці записується "+ c", то це означає постійну величину, яку треба додати до іншої величини. Тому х=-2+5+t,57 означає, що х = -2+5+0.57 = 3.57.
2. Робота сили за 2 с руху - Б. 14
Обгрунтування: Щоб обчислити роботу, необхідно помножити силу на переміщення. В даному випадку, якщо ми знаємо, що х=-2+5+0.57=3.57 з точки 1, то переміщення буде 3.57-(-2) = 5.57 метрів. Робота = сила * переміщення = 2 * 5.57 = 11.14 Дж.
3. Потужність у момент часу 2 с - B. 24
Обгрунтування: Щоб обчислити потужність, потрібно поділити роботу на час. З точки 2, ми вже обчислили роботу для 2 с - 11.14 Дж. Тому потужність = робота / час = 11.14 / 2 = 5.57 Вт.
4. Кінетична енергія у момент часу 2 с - Д. 49
Обгрунтування: Кінетична енергія обчислюється за формулою Ек = м * (v^2) / 2, де м - маса тіла, v - швидкість. З формули вище, якщо х=-2+5+0.57 = 3.57 з точки 1, то швидкість можна знайти, взявши похідну від х по часу: v = dx/dt = 1. Вважаючи масу 2 кг, кінетична енергія = 3.57^2 / 2 * 2 = 12.78 Дж.
6. Щоб визначити початкову довжину нитки, використаємо закон збереження енергії:
Коли нитку вкоротили на 76 см, то період коливань зменшився на 10%.
Ми вже знаємо, що зменшення періоду коливань на 10% означає зменшення кінетичної енергії на 10%.
Отже, ми можемо записати рівняння:
(m / 2) * (v_1)^2 = ((m / 2) * (v_2)^2) * 0.9,
де m - маса кульки, v_1 - швидкість коливань при початковій довжині нитки, v_2 - швидкість коливань при скороченій довжині нитки.
Враховуючи, що кулька коливається на нитці, то можемо записати, що коливна енергія дорівнює потенціальній енергії. А потенціальна енергія залежить від довжини нитки і початкової висоти.
Тому
(m / 2) * (v_1)^2 = (m / 2) g (h - l),
де g - прискорення вільного падіння, h - початкова висота нитки, l - зменшена довжина нитки.
Ми можемо записати, що зменшення довжини нитки на 76 см (або 0.76 м) становить 10% від початкової довжини нитки. Тому
l = (0.10)h.
Маємо систему рівнянь:
(m / 2) * (v_1)^2 = (m / 2) g (h - 0.10h),
(m / 2) * (v_1)^2 = (m / 2) g (0.90h),
(v_1)^2 = 0.90gh.
Тому
v_1 = sqrt(0.90gh).
Враховуючи, що період коливань залежить від швидкості як T = (2π / v),
Т = (2π) / sqrt(0.90gh).
Ми можемо записати, що зменшення періоду коливань на 10% означає зменшення періоду на 0.10T:
0.90T = T - 0.10T.
Тому
0.90T = 0.90T - 0.10T,
0.90T = 0.80T,
T = 0.90T / 0.80 = 1.125T.
Отже, ми маємо рівняння:
T = (2π) / sqrt(0.90gh),
1.125T = (2π) / sqrt(0.90g(h - 0.10h)),
1.125 = sqrt(0.90g (h - 0.10h)),
1.265625 = 0.90g (h -