Глава 2. Механические колебания, волны и звук
21 карточек, 23 задач и тренировка по главе.
Условия свободных колебаний
Устойчивое равновесие + возвращающая сила + инертность + малые потери
Скорость при колебаниях
В крайних положениях v = 0 ; в положении равновесия |v| максимально
Ускорение при колебаниях
В равновесии a = 0 ; в крайних положениях |a| максимально
Поперечные и продольные волны
Поперечная: колебания ⟂ распространению ; продольная: колебания ∥ распространению
Механическая волна и перенос энергии
Колебания распространяются ; энергия переносится ; вещество в целом не переносится
Звук, инфразвук и ультразвук
Инфразвук: ν < 20 Гц ; Слышимый звук: 20 Гц — 20 кГц ; Ультразвук: ν > 20 кГц
Высота, громкость и тембр
Высота определяется частотой ; Громкость связана с амплитудой и интенсивностью ; Тембр определяется набором обертонов
Отражение звука
Звуковая волна отражается от препятствий ; Эхо различимо, если отражённый звук приходит с заметной задержкой
Звуковой резонанс
Резонатор усиливает звук при совпадении собственной частоты и частоты источника ; Пример: камертоны и резонаторные ящики
Задачи по этой теме
Период колебаний
Маятник совершил 30 колебаний за 45 с. Найдите период и частоту.
Пружинный маятник
Груз массой 0,25 кг колеблется на пружине жёсткостью 100 Н/м. Найдите период.
Длина волны
Волна распространяется со скоростью 12 м/с при частоте 4 Гц. Найдите длину волны.
Расстояние по эху
Эхо вернулось через 1,2 с после хлопка. Скорость звука 340 м/с. Найдите расстояние до препятствия.
Почему солдаты идут по мосту не в ногу?
Объясните, почему организованной колонне рекомендуют сбивать шаг при переходе по мосту.
От чего зависит высота звука?
Одна струна звучит выше другой. Какая физическая величина прежде всего различается?