Помогите ответить на вопросы по физике.
4) В трубке, из которой откачен воздух, находятся дробинка, пробка и птичье перо. Какое из этих те будет подать с наибольшим ускорением? Почему?
5) Как будет двигаться тело массой 2кг под действием постоянной силы, равной 4Н?Ответ обоснуйте?
7)Какая формула выражает закон всемирного тяготения?
10)Каков примерно период колебаний математического маятника длиной 160 м? Ход решения.
17)Как изменится запас потенциальной энергии упруго деформированного тела при уменьшении его деформации в 2 раза?
Лучший ответ
4) Т. к. сопротивления воздуха нет, то на все 3 тела действует только сила тяжести. Следовательно их ускорение будет равно ускорению свободного падения, т. е. ускорение всех 3-х тел одинаково
5) Т. к. к телу приложена постоянная сила, то оно, согласно второму закону Ньютона будет двигаться с постоянным ускорением a=F/m. Т. е. в данном случае — с постоянным ускорением 2 м/с.
7) F=G*(m1*m2)/R^2, где G — гравитационная постоянная m1 и m2 — массы притягивающихся тел, R — расстояние между этими телами
10) T=Корень (l/g)=Корень (160/9.8) = 40 (с) (приблизительно, если вместо 9.8 взять 10)
17) Потенциальная энергия упруго деформированного тела E=0.5*k*x^2, где k — коэффициент жесткости, x — деформация. При уменьшении деформации в 2 раза E уменьшится в 4 раза.
Остальные ответы
Похожие вопросы
Формула периода колебаний математического маятника
Математический маятник — это частный случай физического маятника, масса которого находится в одной точке.
Обычно математическим маятником считают маленький шарик (материальную точку), имеющий большую массу, подвешенный на длинной нерастяжимой нити (подвесе). Это идеализированная система, которая совершает колебания под воздействием силы тяжести. Только для углов порядка 50-100 математический маятник является гармоническим осциллятором, то есть совершает гармонические колебания.
Изучая качание паникадила на длинной цепи Галилей изучал свойства математического маятника. Он понял, что период колебаний данной системы не зависит от амплитуды при малых углах отклонения.
Формула для периода колебаний математического маятника
Пусть точка подвеса маятника неподвижна. Груз, подвешенный к нити маятника, движется по дуге окружности (рис.1(a)) с ускорением, на него действует некоторая возвращающая сила ($\overline$). Данная сила изменяется при движении груза. В результате чего расчет движения становится сложным. Введем некоторые упрощения. Пусть маятник совершает колебания не в плоскости, а описывает конус (рис.1 (b)). Груз в этом случае перемещается по окружности. Период интересующих нас колебаний будет совпадать с периодом конического движения груза. Период обращения конического маятника по окружности равен времени, которое тратит груз на один виток по окружности:
где $L$ — длина окружности; $v$ — скорость движения груза. Если углы отклонения нити от вертикали малые (небольшие амплитуды колебаний) то полагают, что возвращающая сила ($F_1$) направлена по радиусу окружности, которую описывает груз. Тогда эта сила равна центростремительной силе:
Рассмотрим подобные треугольники: AOB и DBC (рис.1 (b)).
Приравниваем правые части выражений (2) и (3), выражаем скорость движения груза:
Полученную скорость подставим в формулу (1), имеем:
Из формулы (5) мы видим, что период математического маятника зависит только от длины его подвеса (расстояния от точки подвеса до центра тяжести груза) и ускорения свободного падения. Формулу (5) для периода математического маятника называют формулой Гюйгенса, она выполняется, когда точка подвеса маятника не движется.
Используя зависимость периода колебаний математического маятника от ускорения свободного падения, определяют величину данного ускорения. Для этого измеряют длину маятника, рассматривая большое количество колебаний, находят период $T$, затем вычисляют ускорение свободного падения.
Примеры задач с решением
Задание. Как известно, величина ускорения свободного падения зависит от широты. Каково ускорение свободного падения на широте Москвы, если период колебаний математического маятник длиной $l=2,485\cdot ^$м равен T=1 c?\textit<>
Решение. За основу решения задачи примем формулу периода математического маятника:
Выразим из (1.1) ускорение свободного падения:
Вычислим искомое ускорение:
Ответ. $g=9,81\frac$
Задание. Каким будет период колебаний математического маятника, если точка его подвеса движется вертикально вниз 1) с постоянной скоростью? 2) с ускорением $a$? Длина нити этого маятника равна $l.$
Решение. Сделаем рисунок.
1) Период математического маятника, точка подвеса которого движется равномерно, равен периоду маятника с неподвижной точкой подвеса:
2) Ускорение точки подвеса маятника можно рассматривать как появление дополнительной силы, равной $F=ma$, которая направлена против ускорения. То есть, если ускорение направлено вверх, то дополнительная сила направлена вниз, значит, она складывается с силой тяжести ($mg$). Если точка подвеса движется с ускорением, направленным вниз, то дополнительная сила вычитается из силы тяжести.
Период математического маятника, который совершает колебания и у которого точка подвеса движется с ускорением, найдем как:
Ответ. 1) $T_1=2\pi \sqrt>$; 2) $T_1=2\pi \sqrt>$
Warning: file_put_contents(./students_count.txt): failed to open stream: Permission denied in /var/www/webmath-q2ws/data/www/webmath.ru/poleznoe/guide_content_banner.php on line 20
проверенных автора готовы помочь в написании работы любой сложности
Мы помогли уже 4 449 ученикам и студентам сдать работы от решения задач до дипломных на отлично! Узнай стоимость своей работы за 15 минут!
Остались вопросы?
Здесь вы найдете ответы.
Узнай, как расчитать период колебаний математического маятника длиной 160 метров
Исследование колебаний физических систем – достаточно сложная задача, требующая глубокого понимания законов механики и умения применять их на практике. Одной из таких систем является математический маятник – модель, которая помогает понять и предсказывать поведение реальных физических маятников. Математический маятник – это воображаемое тело, не имеющее массы и размеров. Однако его колебания подчиняются определенным закономерностям. Частота колебаний математического маятника зависит только от его длины и гравитационного ускорения. Таким образом, если известна длина маятника и ускорение свободного падения, можно узнать его период колебаний, то есть время, за которое маятник совершит один полный оборот.
Равномерное закончивание
Равномерное закончивание означает, что колебания математического маятника достигают своей амплитуды и прекращаются по достижении граничных условий. Это может быть достигнуто благодаря взаимодействию математического маятника с внешней средой или другими объектами, которые могут оказывать воздействие на него.
Определение точного момента окончания периода колебаний
Определение точного момента окончания периода колебаний является ключевым для многих практических приложений. Например, если мы строим маятник, который должен выполнять определенную функцию, то нам необходимо знать точный момент окончания его колебаний. Также, это знание важно для нас, если мы хотим измерить время или синхронизировать различные процессы в системе.
Использование физических законов
- С использованием закона сохранения энергии и закона Гука мы можем провести точные расчеты и определить период колебаний математического маятника. Такой подход позволяет нам получить глубокое понимание физических принципов, лежащих в основе работы маятника и его периода колебаний.
Применение закона сохранения энергии и закона Гука
Закон сохранения энергии утверждает, что полная энергия системы остается постоянной во время колебаний. В случае математического маятника, это означает, что сумма потенциальной и кинетической энергии маятника в любой точке его движения остается неизменной. Этот принцип позволяет нам установить связь между высотой, на которую поднимается маятник, и его скоростью.
Исследование математическими методами
Для более глубокого понимания периода колебаний математического маятника длиной 160 метров возможно применение математических методов. Они позволяют более точно определить и описать законы, которыми руководствуется данное явление.
Математические методы предоставляют возможность рассмотреть маятник как математическую модель, учитывая все физические параметры и условия, с которыми он взаимодействует. Такой подход позволяет проводить более глубокий анализ и получить качественные и количественные характеристики периода колебаний.
871. Чему равен период колебания математического маятника, если длина нити равна 9,8 м?
Решебник по физике за 7, 8, 9 класс (Лукашик В.И. Иванова Е.В, 2006 год),
задача №871
к главе «V. МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ. 33(34). Колебания».