Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

колебания

.pdf
Скачиваний:
224
Добавлен:
03.05.2015
Размер:
4.94 Mб
Скачать

Максимумы кинетической энергии имеют место в моменты времени: *А) t2, t4, …

B) Во все моменты отмеченные на рисунке С)t1, t3, t5,…

D) По рисунку положение максимумов определить нельзя, т.к. 2 не определяет изменение кинетической энергии, а это колебания полной энергии

14НТ1(З) На рис. Представлена зависимость энергий затухающих колебаний от времени.

Максимальная работа силы сопротивления имеет место в моменты времени:

А) t1, t3, t5

*B) t2, t4 и т.д.

С) между моментами t1 – t2, t3-t4,… D) t0-t1; t2-t3; t4-t5 и т.д.

15НТ1(З) На рис. Представлена зависимость энергий затухающих колебаний от времени.

82

Осциллятор проходит положение равновесия ( 0) и имеет максимальное

( max )отклонение в моменты времени:

A)= 0- t1, t3, t5, … m - t2,t4,…

B)- посередине между t1 - t2, t3 - t4 и т.д.

Т.к. здесь максимальная разница между W(t) и < W(t)> (кривая 1), = 0 посередине между t2

- t3,t4 - t5 и т.д.

*С) =0 t2,t4,…; = m -t1,t3,t5

D) Определить по представленным графикам нельзя, т.к. они описывают изменение энергии, а не колебания амплитуды.

16НТ1(З) На рис. Представлена зависимость энергий затухающих колебаний от времени.

Отличие изменения полной энергии(2) от средней(1) обусловлено:

А) неравномерным действием в осцилляторе квазиупругой силы, что проводнит к разным потерям энергии из – за действия диссипативной силы В) неравномерным совершением работы диссипативной силы, которая максимальна приmax и равна 0 при 0

83

C) Неравномерным совершением работы диссипативной силы, которая максимальна

при

max

D) Тем, что полная энергия равна сумме потенциальной (WC) и кинетической (WL) энергии, максимумы которых сдвинуты по времени друг относительно друга

17НТ2(З) На рисунке изображены процессы релаксации осцилляторов в апериодическом режиме с одинаковой собственной частотой ω0, в том числе и кривая, соответствующая критическому режиму

Критический режим описывается

A)Кривой 4, т.к. β= ω0 у остальных кривых β > ω0

B)Кривой 1- т.к. она соответствует наиболее быстрому уменьшению ξ в начальные моменты, что и должно иметь место при критическом режиме

*C) зависимостью ξ (1) №2, т.к. они соответствуют наиболее быстрому уменьшению ξ при больших t

D)кривая 3 т.к. при критическом режиме при малых t, должно происходить сразу уменьшение ξ, а при больших t коэффициентах релаксации должен быть одним из самых бальших.

18НТ2) На рисунке изображены процессы релаксации осцилляторов в апериодическом режиме с одинаковой собственной частотой ω0, в том числе и кривая, соответствующая критическому режиму В ответе расставьте все кривые в соответствии с ростом коэффициента затухания (β)

84

Ответ:4,1,3,2 19НТ2(З) В электрическом контуре, число колебаний , за которое амплитуда уменьшается в

«е» раз-Ne.

Выберите все верные ответы:

Q = …

1)

1

2) Ne

3)

1

4)

5)

2

 

C

6)

R

 

L

7) T

8)

1

 

 

R

 

L

2

 

C

T

 

Ne

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ 2, 3,

5, 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20НТ3(С) установите все возможные соответствия между левым и правым столбцами для высоко добротного электрического контура (Q >> 1). Ne число колебаний, за которое амплитуда уменьшается в «e» раз .

A)

Q

A)

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ne

 

 

 

 

 

B)

B)Ne

 

 

 

 

 

C) β

C)

1

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D)

 

R

 

 

 

 

 

 

 

2L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

E)

 

 

 

 

C

 

 

R

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

F)

L

 

 

2

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответы: АВ, АС, АЕ, ВА, ВF, CD

21НТ1(З) Дифференциальным уравнением, описывающим затухающие колебания реальных осцилляторов является

*А) 2 02 0

85

В) х 2 х 02х fm cos t

 

 

2

Em

 

 

С) q

2 q 0q Lcos t

D) 0

22НТ1(З) Смещение колеблющейся величины от положения равновесия при затухающих колебаниях определяется функцией

*A) x t A0e t cos( t 0)

B)x t Aei 0t 0

C)x t Acos( t 0)

D)x t Acos( t )

23НТ1(З) Колебательный режим в реальных осцилляторах имеет место, если

A)0

B)0

*C) 0

D)0 2

24НТ1(З) Критический режим релаксации реальных осцилляторов имеет место, если

A) 0 *B) 0

C)0

D)0 2

25НТ1(З) Апериодический режим релаксации реальных осцилляторов имеет место, если

*A) 0

B)0

C)0

D)0 2

26НТ1(З) Колебательный режим в пружинном маятнике имеет место, если

А) r

 

km

В) r

 

k

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

С) r

k

 

m

 

 

 

*D) r 2 km

27НТ1(З) Критический режим в колебательном контуре реализуется, если

*A) R 2 L

C

B) R 2

L

C

86

C) R 2

L

C

D) R 2 L

C

28НТ1(З) Амплитуда затухающих колебаний изменяется со временем по закону

A) Аt A0e t *B) Аt A0e t

C)At A0e t cos( t 0)

D)At A0e t cos( t 0)

29НТ1(З) Скорость убывания амплитуды заряда в колебательном контуре с ростом индуктивности L

А) не меняется *В) убывает С) возрастает

D) растет прямо пропорционально L

2.3 задачи

рад

1НТ1(З) При β >> ω0 и ω0 = 10 амплитуда отклонения осциллятора при его свободной

с

релаксации изменилась в «е» раз за время t = 1с коэффициент затухания β = …1

с

Ответ : 50

2НТ1(О) При β >> ω0 и β = 20 1 амплитуда отклонения осциллятора от положения

с

равновесия уменьшилась в «е» раз за время t = 10-1 с собственная частота осциллятора равна

рад

ω0 = …

с

Ответ : 2 3НТ3(З) Известно , что в общем случае апериодический процесс релаксации описывается

двумя слагаемыми, одно из которых убывает при β >> ω0 существенно быстрее другого. Если

собственная частота осциллятора 0 2 рад , а более «медленное» слагаемое убывает в «е»

с

раз за t = 0,2 с . То пренебречь быстро убывающим слагаемым можно уже при t >>…

А) 10-3 c В) 0,05 с С) 0,01 с *D) 0,1 с

4НТ1(О) Если собственная частота колебаний диссипативного осциллятора равна ω0 = 10

рад, то критический режим процесса релаксации будет иметь место при β = ….с-1

с

Ответ : 10

 

5НТ1(О) В электрическом контуре L 10-6

Гн, С = 1МкФ критический режим процесса

релаксации тока после отключения контура

от источника будет иметь место при R = … Ом

87

Ответ: 2

6НТ1(З) Для того, чтобы в RLC контуре имели место колебания при R= 20 Ом и С = 1 МкФ, индуктивность должна быть больше L > … Гн

*А) 10-4 В) 5 10-5 С) 4 10-4 D) 2 10-4

7НТ1(О) Частота свободных затухающих колебаний диссипативного осциллятора равна

4

рад

, а собственная частота 5

рад

с

с

 

 

1

Коэффициент затухания осциллятора равен β =…

с

Ответ: 3

8НТ1(О)Циклическая частота свободных затухающих колебаний в RLC контуре с

 

рад

 

рад

сопротивлением R = 6 Ом равна 4

 

 

, а собственная частота 5

 

.

с

 

 

 

с

Индуктивность контура равна L =… Гн

 

 

 

Ответ:1

 

 

 

9НТ2(З)

Начальна фаза в RLC контуре = 30о сдвиг среды между током и напряжением на UL =

о

100 векторная диаграмма колебаний имеет вид:

Ответ: В 10НТ2(О) Отношение квадратов циклической частоты затухающих колебаний к

коэффициенту затухания равно 3. Сдвиг фазы между напряжением на конденсаторе и током в RLC контуре равен(в градусах)…

Ответ: 150 11НТ2(О) На рисунке приведена векторная диаграмма затухающих колебаний для некоторого

момента времени в RLC контуре, циклическая частота колебаний ω = 10 3 рад

с

88

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

UR

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

150°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

4

-3

-

2

-1

0

1

 

2

3

4

 

 

 

 

 

 

 

-1

 

 

 

 

60°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-2

 

 

 

 

 

 

UC

 

 

 

 

 

UL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент затухания контура равен β = … 1

с

Ответ: 10 12НТ2(О) На рисунке приведена векторная диаграмма затухающих колебаний для некоторого

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рад

момента времени в RLC контуре, циклическая частота колебаний ω = 10

 

3

 

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

UR

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

150°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

4 -3

-

2 -1

0

1

 

2

 

3

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-1

 

 

 

 

°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-2

 

 

 

 

 

 

UC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

UL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Индуктивность контура L = 0,1 Гн.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сопротивление контура R = … Ом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13НТ1(О)В пружинном маятнике коэффициент силы сопротивления равен r0

= 0,4

Нс

, а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м

коэффициент затухания 2 с 1 . если частота свободных колебаний маятника ω0

= 20

рад

, то

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

коэффициент упругости пружины k = …, Н

м

Ответ: 40

89

14НТ1(З) Колебательная функция некоторого диссипативного осциллятора имеет вид

t

2cos(2 t )e 2 . График функции приведён на рисунке…

3

90

Ответ: А

15НТ1(З)Колебательная функция некоторого диссипативного осциллятора имеет вид

 

 

t

 

 

 

2e

2 cos(2 t

). График функции приведён на рисунке:

 

 

3

 

 

 

 

 

91