- •Передмова
- •Мета і завдання дисципліни, її місце у навчальному процесі
- •Загальні вказівки до вивчення дисципліни
- •Вказівки до самостійної роботи
- •Вказівки щодо розв'язування задач
- •Вимоги до оформлення контрольних робіт
- •Гармонічні коливання
- •Швидкість точки при гармонічних коливаннях
- •Прискорення точки при гармонічних коливаннях
- •Математичний маятник
- •Пружинний маятник
- •Фізичний маятник
- •Механічна енергія гармонічних коливань
- •Кінетична енергія гармонічних коливань
- •Потенціальна енергія гармонічних коливань
- •Електромагнітні коливання
- •Змінний струм
- •Додавання паралельних коливань
- •Додавання перпендикулярних коливань
- •Загасаючі коливання
- •Вимушені коливання
- •Тестові завдання із розділу “хвильові процеси” Характеристики біжучої хвилі
- •Фазова швидкість хвилі
- •Різниця фаз коливань точок хвилі
- •Швидкість поширення хвиль
- •Звук та ультразвук
- •Стоячі хвилі
- •Електромагнітні хвилі
- •Вектор Умова-Пойтинга
- •Рекомендована література
- •Швидкість точки при гармонічних коливаннях...............................................18
Звук та ультразвук
Звукові хвилі, які мають частоту =500 Гц, поширюються у повітрі. Довжина хвилі =0,7 м. Визначити швидкість V поширення хвиль.
а) V=400 м/с. б) V=250 м/с. в) V=200 м/с. г) V=350 м/с. д) V=300 м/с.
Коливання мембрани збуджуються електричним струмом із частотою 3000 коливань за 1 хвилину. Визначте довжину звукової хвилі у повітрі , якщо швидкість поширення звуку у повітрі V=340 м/с.
а) =10,2 м. б) =3,4 м. в) =13,6 м. г) =8,5 м. д) =6,8 м.
Ультразвуковий ехолот випромінює коливання із частотою =40 кГц. Яка довжина ультразвукової хвилі у воді , якщо її швидкість V становить 1400 м/с ?
а) =3,5 м. б) =0,35 мм. в) =3,5 см. г) =3,5 мм. д) =35 см.
Яка глибина моря h, якщо ультразвуковий імпульс гідролокатора повертається через t=0,2 с після посилання ? Швидкість поширення звуку у воді V=1400 м/с.
а) h=280 м. б) h=140 м. в) h=180 м. г) h=320 м. д) h=240 м.
Ультразвуковий ехолот створює коливання із частотою =40 кГц. Яка глибина моря h, якщо імпульси гідролокатора повертаються через t=0,2 с ? Довжина хвилі у воді =3,5 см.
а) h=140 м. б) h=280 м. в) h=180 м. г) h=320 м. д) h=240 м.
Генератор, що працює на частоті =60 кГц, посилає ультразвукові імпульси тривалістю =1/600 с. Скільки коливань N міститься у одному імпульсі ?
а) N=300. б) N=250. в) N=150. г) N=100. д) N=200.
Генератор надсилає ультразвукові імпульси частотою =50 кГц. У одному імпульсі міститься N=100 ультразвукових хвиль. Визначити тривалість кожного імпульсу.
а) =0,005·с. б) =0,02 с. в) =0,002 с. г) =0,01 с. д) =0,05 с.
Луну звуку частотою =6800 Гц чути через t=20 с після відбивання від перешкоди, яка знаходиться на відстані S=3,4 км від його джерела. Визначте довжину звукової хвилі .
а) =0,5 см. б) =25 см. в) =2,5 см. г) =50 см. д) =5 см.
Ехолот утворює коливання частотою =50 кГц. Чому дорівнює довжина ультразвукової хвилі у воді , якщо її швидкість V дорівнює 1400 м/с ?
a) =28 мм. б) =2,8 мм. в) =28 см. г) =2,8 м. д) =0,28 мм.
На якій частоті судна передають сигнал небезпеки SOS, якщо за міжнародною угодою довжина відповідної радіохвилі мусить становити 600 м ? Швидкість поширення радіохвиль с=3108 м/с.
а) =50 кГц. б) =500 кГц. в) =500 Гц. г) =5 кГц. д) =50 Гц.
Визначте період Т електромагнітних коливань, якими судна передають сигнал біди SOS, якщо за міжнародною угодою довжина відповідної радіохвилі мусить бути 600 м ? (с=3108 м/с).
а) Т=710-5 с. б) Т=310-4 с. в) Т=210-6 с. г) Т=510-3 с. д) Т=910-7 с.
Біля отвору мідної труби утворили звук, який досяг другого кінця труби металом на t=1 с раніше, ніж повітрям. Визначте швидкість звуку у міді V1, якщо швидкість звуку у повітрі V2=332 м/с, а довжина труби L=366 м.
а) V1=3660 м/с. б) V1=4830 м/с. в) V1=3940 м/с. г) V1=3570 м/с. д) V1=5490 м/с.
Чому дорівнює довжина хвилі 2 утвореного гучномовцем звуку, якщо проводи, які підводять до нього змінний струм, випромінюють електромагнітні хвилі довжиною 1=30 км ? Швидкість поширення звуку у повітрі V2=340 м/с. Швидкість поширення радіохвиль с=3108 м/с.
а) 2=3,4 мм. б) 2=3,4 см. в) 2=68 см. г) 2=6,8 см. д) 2=34 см.
Частота коливань камертона =440 Гц. Яка довжина звукової хвилі від камертона у воді , якщо швидкість поширення звуку у воді при температурі 0°C V=1450 м/с ?
а) =5,6 м. б) =6,4 м. в) =1,8 м. г) =4,2 м. д) =3,3 м.
Хвилі звуків людського голосу мінімальної частоти мають довжину =4 м. Визначте цю частоту коливань , якщо швидкість поширення звуку у повітрі V=332 м/с.
а) =42 Гц. б) =116 Гц. в) =83 Гц. г) =21 Гц. д) =166 Гц.
Хвилі звуків людського голосу мають мінімальну довжину =33 см. Визначте відповідну їй частоту коливань , якщо швидкість поширення звуку у повітрі V=332 м/с.
а) =400 Гц. б) =800 Гц. в) =200 Гц. г) =1000 Гц. д) =600 Гц.
Чому дорівнює відстань до літака S, якщо посланий наземним радіолокатором сигнал повернувся до нього через проміжок часу t=210-4 с ? (с=3108 м/с).
а) S=30 км. б) S=15 км. в) S=60 км. г) S=45 км. д) S=90 км.
Радіосигнал, посланий на Місяць і відбитий від нього, було прийнято на Землі через t=2,5 с після посилання. Визначити відстань S від Землі до Місяця під час локації. (с=3108 м/с).
а) S=9,6108 м. б) S=1,21010 м. в) S=5,4109 м. г) S=2,1109 м. д) S=3,8108 м.
Радіосигнал, посланий на Венеру, було прийнято на Землі через проміжок часу t=2,5 хвилини. Визначити відстань S від Землі до Венери під час локації. (с=3108 м/с).
а) S=8,1105 км. б) S=2,3107 км. в) S=5,4106 км. г) S=3,6108 км. д) S=7,2104 км.
Біля отвору металевої труби завдовжки L=300 м утворили звук, який досяг другого кінця труби по металу на t=0,8 с раніше, ніж по повітрю. Яка швидкість звуку у металі V2, якщо у повітрі вона становить V1=340 м/с ?
а) V2=1,6 км/с. б) V2=2,4 км/с. в) V2=3,8 км/с. г) V2=4,6 км/с. д) V2=6,4 км/с.
Звукові хвилі довжиною 1=2 м потрапляють на мембрану мікрофона, внаслідок коливань якої у мікрофоні виникають електричні коливання. Визначити довжину хвилі цих коливань 2, якщо швидкість поширення звуку у повітрі V1=330 м/с. (с=3108 м/с).
а) 1,8·106 м. б) 7,6·105 м. в) 2,5·107 м. г) 9,7·106 м. д) 8,1·107 м.
Звукові хвилі, які мають частоту коливань =500 Гц, поширюються у повітрі. Їхня довжина хвилі становить 72 см. Визначте швидкість V поширення цих звукових хвиль.
а) V=335 м/с. б) V=350 м/с. в) V=355 м/с. г) V=360 м/с. д) V=345 м/с.
Внаслідок проведеного геологами вибуху, в земній корі поширюється хвиля зі швидкістю V=5 км/с. Відбиту від глибинних шарів Землі хвилю було зафіксовано через t=22 с після вибуху. На якій глибині h залягає ця порода підвищеної густини ?
а) h=92 км. б) h=55 км. в) h=74 км. г) h=110 км. д) h=81 км.
Ультразвуковий ехолот створює коливання частотою =30 кГц, Яка глибина моря h, якщо ультразвукові імпульси гідролокатора повертаються через t=0,3 с після виходу ? Довжина ультразвукової хвилі у воді =4 см.
а) h=270 км. б) h=360 км. в) h=210 км. г) h=320 км. д) h=180 км.
Яка глибина моря h, якщо сигнал ультразвукового ехолота повернувся через t=0,4 с після виходу ? Швидкість поширення ультразвукових хвиль V=1500 м/с.
а) h=600 км. б) h=1200 м. в) h=300 м. г) h=900 км. д) h=1500 м.
Генератор, який працює на частоті =80 кГц посилає ультразвукові імпульси тривалістю t=1/400 с. Скільки коливань N міститься у одному імпульсі ?
а) N=200. б) N=500. в) N=300. г) N=600. д) N=400.
Звукова хвиля переходить із повітря у воду. У скільки разів довжина звукової хвилі у воді 2 більша, ніж у повітрі 1 ? Швидкість звука у воді V2=1496 м/с, а у повітрі V1=340 м/с.
а) У 0,23 рази. б) У 2,6 рази. в) У 3,2 рази. г) У 1,8 рази. д) У 4,4 рази.
Як зміниться довжина звукової хвилі при переході її із повітря у воду, якщо швидкість поширення звуку у повітрі V1=340 м/с, а у воді V2=1450 м/с.
а) 2/1=2,2. б) 2/1=3,3. в) 2/1=0,23. г) 2/1=4,4. д) 2/1=0,45.
Звукові коливання поширюються у сталі зі швидкістю V1=5180 м/с, а у повітрі - зі швидкістю V2=340 м/с. У скільки разів зміниться довжина звукової хвилі при переході звуку із повітря у сталь 1/2 ?
а) 1/2=6,4. б) 1/2=0,42. в) 1/2=15. г) 1/2=1,6. д) 1/2=0,07.
На якій відстані S від джерела звуку знаходиться перешкода, якщо луну чути через t=10 секунд після утворення звуку ? Швидкість поширення звуку у повітрі V=340 м/с.
а) S=3800 м. б) S=1700 м. в) S=2600 м. г) S=3200 м. д) S=1300 м.
Глибину моря вимірюють ультразвуковим ехолотом, який утворює коливання частотою =40 кГц. Чому дорівнює довжина ультразвукової хвилі у воді , якщо швидкість поширення ультразвуку у воді V=1400 м/с.
а) =3,5 см. б) =14 см. в) =17,5 см. г) =7 см. д) =10,5 см.
Через який проміжок часу t повернеться до радіолокатора відбитий від цілі сигнал, якщо ціль знаходиться на відстані S=50 км від радіолокатора ? (c=3108 м/с).
а) t=42 мкс. б) t=167 мкс. в) t=83 мкс. г) t=256 мкс. д) t=334 мкс.
На відстані S=1068 м від спостерігача молотком б’ють по залізничній рейці. Спостерігач, приклавши вухо до рейки, почув звук на t=3 с раніше, ніж він дійшов до нього по повітрю. Визначити швидкість звука V2 у сталі, якщо швидкість звука у повітрі V1=340 м/с.
а) V2=6340 м/с. б) V2=5820 м/с. в) V2=7570 м/с. г) V2=8130 м/с. д) V2=6960 м/с.
Частота коливань камертона =440 Гц. Яка довжина звукової хвилі від камертона у повітрі , якщо швидкість V поширення звуку у повітрі при температурі t=0°C становить 332 м/с ?
а) =60 м. б) =15 м. в) =30 м. г) =75 м. д) =45 м.
Частота коливань камертона =440 Гц. Яка довжина звукової хвилі від камертона у воді , якщо швидкість поширення звуку у воді V=1450 м/с ?
а) =3,3 мм. б) =3,3 м. в) =3,3 см. г) =33 см. д) =33 м.
Чому дорівнює відстань до літака S, якщо посланий наземним радіолокатором сигнал після відбивання від літака повернувся до радіолокатора через проміжок часу t=10-3 с ? (с=3108 м/с).
а) S=150 км. б) S=300 км. в) S=250 км. г) S=100 км. д) S=200 км.
У шахту упав камінь. Людина почула звук від падіння через проміжок часу t=5 с після його початку. Визначте глибину шахти Н, якщо швидкість V поширення звуку у повітрі становить 340 м/с. (Вважати g=10 м/с2).
а) Н=150 м. б) Н=180 м. в) Н=110 м. г) Н=130 м. д) Н=90 м.