Колебательное движение

2 ПРОПУСКА · 2 БАЛЛА

1. Природа колебаний

Лосяш объясняет Пину разницу между видами колебаний. Заполните пропуски в его научном журнале.

Свободные колебания возникают в системе после выведения её из состояния , а вынужденные поддерживаются воздействием внешней силы.

4 ЭТАПА · 2 БАЛЛА

2. Запуск маятника

Пин отклонил груз нитяного маятника в левую сторону и отпустил. Расположите события в хронологическом порядке, начиная с момента отпускания.

1. Груз достигает крайней правой точки и на мгновение останавливается
2. Груз проходит положение равновесия в обратном направлении (влево)
3. Груз начинает движение к положению равновесия под действием тангенциальной составляющей силы тяжести
4. Груз проходит положение равновесия, двигаясь вправо

1 ИЗ 4 · 2 БАЛЛА

3. Виды движения

Крош наблюдает за окружающим миром. Выберите вид движения, который НЕ является колебательным.

1. Движение поршня в цилиндре двигателя
2. Качание ветки дерева на ветру
3. Равномерное движение Шаролёта по орбите
4. Пульсация переменной звезды

2 ПРОПУСКА · 2 БАЛЛА

4. Связь характеристик

Пин настраивает датчики. Заполните пропуски в формулах связи частоты, периода и циклической частоты.

Связь частоты и периода: $\nu =\frac{1}{\square }$. Циклическая частота выражается через частоту как $\omega =2\pi \cdot \underline{}$.

3 ОБЪЕКТА · 2 БАЛЛА

5. Математические маятники

Расположите маятники в порядке ВОЗРАСТАНИЯ их периода колебаний (примите $g\approx 10$ м/с²).

1. Маятник длиной $l=1$ м
2. Маятник длиной $l=0,25$ м
3. Маятник длиной $l=4$ м

1 ИЗ 4 · 2 БАЛЛА

6. Единицы измерения

Найдите лишнюю единицу измерения, которая не является характеристикой гармонических колебаний в СИ.

1. Герц (Гц)
2. Секунда (с)
3. Радиан (рад)
4. Ватт (Вт)

2 ПРОПУСКА · 2 БАЛЛА

7. Анализ гармонического закона

Дан закон движения груза на пружине: $x=0,2\sin (10\pi t)$. Определите параметры системы.

Амплитуда колебаний составляет м, а циклическая частота равна рад/с.

4 ТОЧКИ · 2 БАЛЛА

8. Фаза колебаний

Расположите значения фазы гармонического колебания $\varphi$ в порядке их достижения в течение первого периода (от $0$ до $T$).

1. $3\pi /2$ (три четверти цикла)
2. $\pi$ (полцикла)
3. $2\pi$ (полный цикл)
4. $\pi /2$ (четверть цикла)

1 ИЗ 4 · 2 БАЛЛА

9. Колебательные системы

Лосяш изучает физические модели. Какая из предложенных систем НЕ может совершать свободные колебания?

1. Груз, подвешенный на резинке
2. Линейка, зажатая одним концом в тисках
3. Свободно летящая в космосе гайка
4. Поплавок, частично погруженный в воду

2 ПРОПУСКА · 2 БАЛЛА

10. Превращения энергии

Биби наблюдает за маятником. Заполните пропуски в его отчете об энергии системы.

В точках максимального отклонения от равновесия потенциальная энергия системы , а кинетическая энергия .

4 ШАГА · 2 БАЛЛА

11. Работа с графиком

Установите правильную последовательность действий при определении циклической частоты по графику зависимости координаты от времени $x(t)$.

1. Вычислить результат и указать размерность рад/с
2. Записать полученное значение как период $T$
3. Подставить значение периода в формулу $\omega =2\pi /T$
4. Найти на оси времени интервал между двумя соседними пиками (максимумами)

1 ИЗ 4 · 2 БАЛЛА

12. Возникновение колебаний

Выберите фактор, который НЕ является необходимым условием для существования свободных незатухающих колебаний.

1. Наличие восстанавливающей силы
2. Наличие инертности у тела
3. Отсутствие сил сопротивления (трения)
4. Наличие внешнего источника энергии

2 ПРОПУСКА · 2 БАЛЛА

13. Опасные вибрации

Пин настраивает амортизаторы Шаролёта. Заполните пропуски в правилах безопасности от Лосяша.

Резкое увеличение амплитуды колебаний при совпадении частоты внешней силы с частотой системы называется . Чтобы его избежать, нужно изменить частоту конструкции.

3 ЗНАЧЕНИЯ · 2 БАЛЛА

14. Сравнение частот

Расположите значения частоты колебаний в порядке УВЕЛИЧЕНИЯ соответствующего им периода колебаний.

1. $\nu =100$ Гц
2. $\nu =10$ Гц
3. $\nu =1$ Гц

1 ИЗ 4 · 2 БАЛЛА

15. Гармонический закон

Лосяш проверяет уравнения движения. Какая из функций НЕ может описывать гармонические колебания?

1. $x(t)=5\sin (2t+\pi )$
2. $x(t)=0,1\cos (100t)$
3. $x(t)=5t-3$
4. $x(t)=A\sin (\omega t+{\varphi }_0)$

4 ПАРЫ · 4 БАЛЛА

16. Аналогии Пина и Биби

Пин и Биби обнаружили, что механические и электромагнитные колебания математически идентичны. Помоги им сопоставить аналогичные параметры этих разных физических процессов.