Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Задачи по физике, 1 курс 2 семестр.pdf
Скачиваний:
294
Добавлен:
14.04.2015
Размер:
675.14 Кб
Скачать

Периметр контура L = 4(a+b), его сопротивление R = ρ L =4 ρ (a+b).

Таким образом, индукционный ток в контуре

I =

ε

=

(a2

b2 )B ωcosωt

=

(a b)B ωcosωt

R

 

4ρ(a +b)

 

4ρ

 

 

 

 

 

 

0

 

 

0

 

и его амплитуда

 

 

(0,2 0,1) 100 102

 

I0 =

(a b)B ω

=

= 0,5A .

 

 

4ρ

0

 

4 5 102

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: I0 = 0,5 А.

Задача 6П. Шарик массы m = 0,6 кг, подвешенный к спиральной пружине жесткостью k = 30 Н/м, совершает затухающие колебания. Логарифмический декремент затухания λ = 0,01. Определить время t, за которое амплитуда колебаний уменьшится в η = 3 раза и число колебаний N шарика за это время.

Дано:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m = 0,6 кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k = 30 Н/м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

λ = 0,01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

η = 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t, N = ?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение. Уравнение затухающих колебаний: x = A e−δt cos(ωt ) , где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

2π

 

A0 – начальная амплитуда колебаний, δ- коэффициент затухания, ω =

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

круговая частота колебаний, Т – период колебаний, ϕ – начальная фаза

 

колебаний.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Амплитуда колебаний At в момент времени t : A = A e−δt

. Из условия

 

 

 

A0

= η= eδt , поэтому t = ln(η) .

t

0

 

 

 

 

 

задачи:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

δ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для затухающих колебаний: δ=

λ и ω2

= ω02 −δ2 , где ω0

=

k

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

m

 

 

собственная круговая частота колебаний. Таким образом,

 

 

 

 

 

 

 

4π2

2

 

λ2

и

T =

4π2 2

.

 

 

 

 

 

 

 

 

T 2

=ω −

T 2

ω2

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

Так как по условию λ = 4π, T

2π

= 2π

m .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ω

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Следовательно,

t = T ln(η) =

2π

m ln(η)

и N =

t

= ln(η) .

 

 

 

 

λ

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

λ

k

 

λ

 

 

 

 

 

Ответ: t = 98c, N = 110.

10

Варианты домашнего задания

 

 

 

 

 

Этап 1. «Электричество. Постоянный ток»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер

 

 

 

 

Номера задач

 

 

 

вариан

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

та

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

4

6

10

 

23

29

42

48

57

2

9

15

17

 

32

35

39

53

60

3

2

11

19

 

24

30

31

50

61

4

8

12

20

 

25

36

40

43

55

5

3

13

16

 

18

22

27

51

59

6

5

26

28

 

32

34

38

49

56

7

1

7

14

 

21

29

33

43

52

8

5

13

18

 

23

31

38

46

62

9

2

11

25

 

26

35

37

54

58

10

3

10

16

 

30

33

39

47

48

11

9

14

17

 

36

41

42

49

60

12

1

4

8

 

24

34

37

50

51

13

6

12

15

 

16

20

35

52

59

14

7

23

27

 

31

33

39

48

54

15

5

11

18

 

30

38

40

45

62

16

3

12

19

 

22

25

32

50

55

17

2

13

25

 

26

29

34

44

57

18

1

9

14

 

17

36

41

56

59

19

4

8

19

 

23

24

29

45

60

20

6

10

16

 

28

30

39

49

56

21

1

5

21

 

25

32

33

43

57

22

6

13

18

 

24

35

37

46

52

23

8

11

14

 

20

36

40

49

51

24

2

12

15

 

31

34

42

48

60

25

4

16

17

 

36

38

39

53

61

26

3

9

14

 

18

30

31

58

47

27

5

27

28

 

32

35

39

50

55

28

2

18

23

 

29

33

38

46

61

29

13

17

24

 

34

41

42

48

54

30

3

11

16

 

19

22

25

43

60

31

8

12

20

 

23

24

37

43

62

11

Этап 2. «Магнетизм. Электромагнитная индукция. Колебания»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер

 

 

 

Номера задач

 

 

 

 

вариан

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

та

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

64

65

80

84

98

105

115

 

121

2

66

81

86

87

100

111

117

 

124

3

70

88

89

91

94

96

123

 

125

4

72

77

85

90

97

107

113

 

120

5

63

74

75

82

93

102

116

 

118

6

67

71

79

92

99

108

114

 

119

7

68

73

76

78

104

109

112

 

122

8

66

82

85

90

98

111

113

 

121

9

64

70

80

86

106

109

114

 

119

10

68

73

88

92

100

107

115

 

123

11

65

81

84

87

96

101

116

 

120

12

69

71

79

91

95

97

124

 

125

13

67

74

75

78

102

105

117

 

118

14

69

76

77

89

93

94

112

 

122

15

72

79

83

92

104

108

113

 

118

16

65

71

80

84

99

110

112

 

124

17

67

81

85

90

95

103

115

 

119

18

69

73

76

78

103

105

116

 

118

19

63

77

86

87

101

107

112

 

123

20

66

82

83

91

106

108

116

 

120

21

70

74

75

88

93

94

114

 

124

22

64

68

78

84

97

110

119

 

121

23

72

81

90

92

96

102

117

 

122

24

63

80

85

89

104

110

119

 

125

25

65

83

88

91

106

109

115

 

120

26

69

71

82

86

100

110

112

 

121

27

67

73

75

79

98

108

116

 

123

28

66

74

77

92

95

99

112

 

124

29

68

79

84

87

101

111

117

 

118

30

70

76

81

89

98

109

113

 

119

31

93

73

86

88

103

110

116

 

124

12