Физика. Подготовка за изпита част А

Опция 1

Част 1

Отговорите на задачи 1–23 са дума, число или поредица от числа или числа. Напишете отговора си в съответното поле вдясно. Напишете всеки знак без интервали. Не е необходимо да се записват мерни единици за физически величини.

На фигурата е показана графика на движението на автобуса по прав път по оста X. Определете проекцията на скоростта на автобуса по оста X във времевия интервал от 0 до 30 минути.

Отговор: _____ км/ч

В инерционна референтна система силатаФФсъобщава на тяло с маса m ускорение, равно по модул на 2 m/s 2 . Какъв е модулът на ускорение на тяло с масам2 m2под сила 2ФФв тази референтна рамка?

Отговор: _____ m/s 2

Автомобил с маса 2t, движещ се със скорост v, се сблъсква с неподвижен автомобил с маса 2m. След сблъсъка те се движат като едно цяло. Как тотален импулспритежават две коли след сблъсък? Взаимодействието на автомобилите с други тела е незначително.

Отговор: _____

Какво е теглото на човек във въздуха, като се вземе предвид действието на силата на Архимед? Обем на човек V = 50 dm 3 , плътност на човешкото тяло 1036 kg/m 3 . Плътност на въздуха 1,2 кг/м 3 .

Отговор: _____ Н

На фигурата са показани графики на зависимостта на координатите от времето за две тела: А и В, движещи се по права линия, по която е насочена оста X. Изберете две правилни твърдения за движението на телата.

1. Интервалът от време между срещите на органите A и B е 6 s.

2. Тялото А се движи със скорост 3 m/s.

3. Тяло А се движи с равномерно ускорение.

4. За първите 5 s тялото А е изминало 15 m.

5. Тялото В се движи с постоянно ускорение.

Натоварването на пружинното махало, показано на фигурата, извършва хармонични трептения между точки 1 и 3. Как се променят потенциалната енергия на пружината на махалото и скоростта на товара, когато товарът на махалото се придвижи от точка 3 до точка 2?

1. увеличава

2.намалява

3.не се променя

Пролетна потенциална енергия

Скорост на зареждане

Шайба с маса m се плъзга надолу по хълм от почивка. Ускорението на свободно падане е g. В подножието на хълма кинетичната енергия на шайбата е E Да се. Триенето на шайбата срещу хълма е незначително. Установете съответствие между физическите величини и формулите, по които те могат да бъдат изчислени. За всяка позиция на първата колона изберете съответната позиция на втората и запишете избраните числа под съответните букви.

ФИЗИЧЕСКО КОЛИЧЕСТВО

А) височина на хълма

Б) инерционният модул на шайбата в подножието на хълма

ФОРМУЛА

1) Ек2 mgEk2mg

2) √2 mEк2mEk

3) 2 Екgm2Ekgm

4) ЕкgmEkgm

Идеалният газ се съдържа в съд под бутало. Налягането на газа е 100 kPa. При постоянна температура обемът на газа се увеличава 4 пъти. Определете налягането на газа в крайно състояние.

Отговор: _____ kPa.

Газът се прехвърля от състояние 1 в състояние 3, както е показано на p-V диаграмата. Каква е работата, извършена от газа в процеса 1-2-3, ако п 0 = 50 kPa, V 0 = 2 л?

Отговор: _____ Дж.

Колко топлина отделя чугунена част от 10 kg, когато температурата й се понижи с 20 K?

Отговор: _____ kJ.

Зависимостта на обема на постоянна маса на идеалния газ от температурата е показана на V-T диаграмата (виж фигурата). Изберете две правилни твърдения за процеса, който се случва с газа.

1. Налягането на газа е минимално в състояние А.

2. При прехода от състояние D към състояние A вътрешната енергия намалява.

3. По време на прехода от състояние B към състояние C извършената от газа работа е отрицателна през цялото време.

4. Налягането на газа в състояние С е по-голямо от налягането на газа в състояние А.

5. Налягането на газа в състояние D е по-голямо от налягането на газа в състояние A.

Фигури A и B показват графики на два процеса 1-2 и 3-4, всеки от които се извършва от един мол аргон. Вградени графики p-V координатии V-T, където p е налягането, V е обемът и T е абсолютната температура на газа. Установете съответствие между графиките и твърденията, които характеризират процесите, изобразени на графиките.

За всяка позиция на първата колона изберете съответната позиция на втората и запишете избраните числа под съответните букви.

ГРАФИКА

а)

Б)

ИЗЯВЛЕНИЯ

1) Вътрешната енергия на газа намалява, докато газът отделя топлина.

2) Работата се извършва върху газа, докато газът отделя топлина.

3) Газът получава топлина, но не работи.

4) Газът получава топлина и върши работа.

А

Същите токове I протичат през три тънки дълги прави паралелни проводника (виж фигурата). Как е насочена силата на Ампер върху проводника 3 от другите два (нагоре, надолу, наляво, надясно, от наблюдателя, към наблюдателя)? Разстоянията между съседните проводници са еднакви. Напишете отговора си с дума(и).

Отговор: _____

Фигурата показва участък от електрическа верига. Какво е съотношението на количествата топлина Q 1 /Q 2 , освободен на резисторите R 1 и Р 2 по същото време?

Отговор: _____

Сноп светлина пада върху плоско огледало. Ъгълът между падащия лъч и огледалото е 30°. Определете ъгъла между падащите и отразените лъчи.

Отговор: _____ °.

Два незаредени стъклени кубчета 1 и 2 се доближават един до друг и се поставят в електрическо поле, чиято интензивност е насочена хоризонтално надясно, както е показано в горната част на фигурата. След това кубчетата се разместват и едва след това електрическото поле се отстранява (долната част на фигурата). Изберете от предложения списък две твърдения, които съответстват на резултатите от експерименталните изследвания, и посочете техните номера.

1. След като кубовете се разместиха, зарядът на първия куб се оказа отрицателен, зарядът на втория е положителен.

2. След като са поставени в електрическо поле, електроните от първия куб започват да преминават във втория.

3. След като кубовете се разместиха, зарядите на двата куба останаха равни на нула.

4. Преди разделянето на кубчетата в електрическото поле лявата повърхност на 1-вия куб е била отрицателно заредена.

5. Преди разделянето на кубчетата в електрическото поле дясната повърхност на 2-ри куб е била отрицателно заредена.

Как ще се променят честотата на собствените трептения и максималната сила на тока в бобината на осцилаторния кръг (виж фигурата), ако ключът K се премести от позиция 1 в позиция 2 в момента, когато зарядът на кондензатора е 0?

1. увеличаване

2. намаляване

3. няма да се промени

Естествена честота

Максимален ток в бобината

Установете съответствие между съпротивлението на секцията на веригата постоянен токи схематично представяне на този участък от веригата. Съпротивленията на всички резистори на фигурите са еднакви и равни на R.

РАЗДЕЛ СЪПРОТИВЛЕНИЕ

А) 3R

Б) 2R/3

DC СЕКЦИЯ

4)

Какъв е броят на протоните и неутроните в един азотен изотоп147 н714N ?

Брой на протоните

Брой неутрони

Време на полуразпад на натриевия изотоп2211 на1122Naсе равнява на 2,6 години. Първоначално имаше 208 g от този изотоп. Колко ще бъде след 5,2 години?

Отговор: ______

За някои атоми характерна чертае възможността за улавяне от атомното ядро ​​на един от най-близките електрони. Как се променят масовото число и зарядът на ядрото в този случай?

За всяка стойност определете подходящото естество на промяната:

1. увеличава

2.намалява

3.не се променя

Запишете избраните числа за всяка физическа величина. Числата в отговора могат да се повтарят.

Масов номер на ядрото

Основен заряд

Фигурата показва хронометър, вдясно от него има увеличено изображение на част от скалата и стрелка. Стрелката на хронометъра прави пълен оборот за 1 минута.

Запишете показанията на хронометъра, като вземете предвид, че грешката на измерването е равна на делението на хронометъра.

Отговор: (_____ ± _____)

Ученикът изучава свойствата на махалата. Той има на разположение махала, чиито параметри са дадени в таблицата. Кое от махалата трябва да се използва, за да се открие експериментално зависимостта на периода на трептене на махалото от неговата дължина?

махало

дължина на махалото

Солиден обем на топката

Материалът, от който е направена топката

1,0 м

5 см 3

стомана

1,5 м

5 см 3

стомана

2,0 м

5 см 3

алуминий

1,0 м

8 см 3

стомана

1,0 м

5 см 3

медни

Пръчка с маса 0,8 kg се движи по хоризонтална маса, свързана с товар с маса 0,2 kg чрез безтегловна неразтеглива нишка, хвърлена върху гладък безтегловен блок. Товарът се движи с ускорение 1,2 m/s2. Определете коефициента на триене на пръта върху повърхността на масата.

Отговор: _____

Точка B е в средата на сегмент AC. Стационарните точкови заряди -q и -2q (q = 1 nC) са разположени съответно в точки A и C. Какъв положителен заряд трябва да се постави в точка C вместо заряда - 2q, така че модулът на силата на електрическото поле в точка B да се увеличи 2 пъти?

Отговор: _____ nK

Прав проводник с дължина I = 0,2 m, през който протича ток I = 2 A, е в еднородно магнитно поле с индукция B = 0,6 T и е успореден на вектораББ. Определете модула на силата, действаща върху проводника отстрани магнитно поле.

Отговор: _____ Х.

Част 2.

Завършен правилното решениевсяка от задачите 27-31 трябва да съдържа законите и формулите, прилагането на които е необходимо и достатъчно за решаване на задачата, както и математически трансформации, изчисления с числов отговор и, ако е необходимо, фигура, обясняваща решението.

Отделно жабешко яйце е прозрачно, черупката му се състои от желатиново вещество; вътре в яйцето е тъмен ембрион. В началото на пролеттав слънчеви дни, когато температурата на водата в резервоарите е близка до нула, хайверът се усеща топъл на допир. Измерванията показват, че температурата му може да достигне 30 градуса.

1) Как може да се обясни това явление?

2) Донесете подобни примерисе срещат в ежедневието или в природата.

Покажи отговора

Човек започва да се изкачва по ескалатора на метрото, движещ се нагоре с ускорение a = 0,21 m/s 2 . Стигайки до средата на ескалатора, той спира, завива и започва да слиза надолу със същото ускорение. Определете колко дълго човек е на ескалатора.

Дължината на ескалатора е L=100 m, а скоростта му е V=2 m/s.

Покажи отговора

Цилиндърът съдържа азот с маса m = 24 g при температура T = 300 K. Газът се охлажда изохорно, така че налягането му пада n = 3 пъти. След това газът се нагрява при постоянно налягане, докато температурата му достигне първоначалната си температура. Определете работата А, извършена от газа.

Покажи отговора

Когато клемите на галваничната клетка са на късо съединение, токът във веригата е 2 A. Когато към клемите на галваничната клетка е свързана електрическа лампа с електрическо съпротивление 3 ома, токът във веригата е 0,5 A Въз основа на резултатите от тези експерименти определете вътрешното съпротивление на галваничния елемент.

Покажи отговора

Човек чете книга, като я държи на разстояние 50 см от очите. Ако това е разстоянието на най-доброто му зрение, тогава каква оптична сила на очилата ще му позволи да чете книга на разстояние 25 см?

Отговорите на задачи 1-24 са дума, число или поредица от числа или числа. Напишете отговора си в съответното поле вдясно. Напишете всеки знак без интервали. Не е необходимо да се записват мерни единици за физически величини.

1

На фигурата е показана графика на движението на автобуса по прав път по оста X. Определете проекцията на скоростта на автобуса по оста X във времевия интервал от 0 до 30 минути.

Отговор: _____ км/ч

2

В инерциалната референтна система силата \overset\rightharpoonup F информира тяло с маса m ускорение, равно по модул на 2 m/s 2 . Какъв е модулът на ускорение на тяло с маса \frac m2 под действието на сила 2\overset\rightharpoonup F в тази отправна система?

Отговор: _____ m/s 2

3

На количка с маса 50 kg, търкаляща се по пистата със скорост 0,8 m / s, отгоре се изсипват 200 kg пясък. Определете скоростта на количката след натоварване

Отговор: _____

4

Какво е теглото на човек във въздуха, като се вземе предвид действието на силата на Архимед? Обемът на човек V \u003d 50 dm 3, плътността на човешкото тяло е 1036 kg / m 3. Плътност на въздуха 1,2 kg/m 3 .

Отговор: _____ Н

5

На фигурата са показани графики на зависимостта на координатите от времето за две тела: А и В, движещи се по права линия, по която е насочена оста X. Изберете две правилни твърдения за движението на телата.

1. Интервалът от време между срещите на органите A и B е 6 s.

2. Тялото А се движи със скорост 3 m/s.

3. Тяло А се движи с равномерно ускорение.

4. За първите 5 s тялото А е изминало 15 m.

5. Тялото В се движи с постоянно ускорение.

6

Натоварването на пружинното махало, показано на фигурата, извършва хармонични трептения между точки 1 и 3. Как се променят потенциалната енергия на пружината на махалото и скоростта на товара, когато товарът на махалото се придвижи от точка 3 до точка 2?

1. увеличава

2.намалява

3.не се променя

7

Шайба с маса m се плъзга надолу по хълм от почивка. Ускорението на свободно падане е g. В подножието на хълма кинетичната енергия на шайбата е равна на E k. Триенето на шайбата върху хълма е незначително. Установете съответствие между физическите величини и формулите, по които те могат да бъдат изчислени. За всяка позиция на първата колона изберете съответната позиция на втората и запишете избраните числа под съответните букви.

ФИЗИЧЕСКО КОЛИЧЕСТВО

А) височина на хълма

Б) инерционният модул на шайбата в подножието на хълма

1) E_k\sqrt(\frac(2m)g)

2) \sqrt(2mE_k)

3) \sqrt(\frac(2E_k)(gm))

4) \frac(E_k)(gm)

8

Идеалният газ се съдържа в съд под бутало. Налягането на газа е 100 kPa. При постоянна температура обемът на газа се увеличава 4 пъти. Определете налягането на газа в крайно състояние.

Отговор: _____ kPa.

9

Газът се прехвърля от състояние 1 в състояние 3, както е показано на p-V диаграмата. Каква е работата, извършена от газа в процеса 1-2-3, ако p 0 \u003d 50 kPa, V 0 \u003d 2 l?

Отговор: _____ Дж.

10

Колко топлина отделя чугунена част от 10 kg, когато температурата й се понижи с 20 K?

Специфичен топлинен капацитет на чугун C=500\frac(J)(kg^\circ C)

Отговор: _____ kJ.

11

Зависимостта на обема на постоянна маса на идеалния газ от температурата е показана на V-T диаграмата (виж фигурата). Изберете две правилни твърдения за процеса, който се случва с газа.

1. Налягането на газа е минимално в състояние А.

2. При прехода от състояние D към състояние A вътрешната енергия намалява.

3. По време на прехода от състояние B към състояние C извършената от газа работа е отрицателна през цялото време.

4. Налягането на газа в състояние С е по-голямо от налягането на газа в състояние А.

5. Налягането на газа в състояние D е по-голямо от налягането на газа в състояние A.

12

Фигури A и B показват графики на два процеса 1-2 и 3-4, всеки от които се извършва от един мол аргон. Графиките са начертани в p-V и V-T координати, където p е налягане, V е обем и T е абсолютната температура на газа. Установете съответствие между графиките и твърденията, които характеризират процесите, изобразени на графиките.

За всяка позиция на първата колона изберете съответната позиция на втората и запишете избраните числа под съответните букви.

а)

Б)

ИЗЯВЛЕНИЯ

1) Вътрешната енергия на газа намалява, докато газът отделя топлина.

2) Работата се извършва върху газа, докато газът отделя топлина.

3) Газът получава топлина, но не работи.

4) Газът получава топлина и върши работа.

АБ

13

Същите токове I протичат през три тънки дълги прави паралелни проводника (виж фигурата). Как е насочена силата на Ампер върху проводника 3 от другите два (нагоре, надолу, наляво, надясно, от наблюдателя, към наблюдателя)? Разстоянията между съседните проводници са еднакви. Напишете отговора си с дума(и).

Отговор: _____

14

Фигурата показва участък от електрическа верига. Какво е съотношението на количествата топлина Q 1 /Q 2, отделяни на резисторите R 1 и R 2 едновременно?

Отговор: _____

15

Сноп светлина пада върху плоско огледало. Ъгълът между падащия лъч и огледалото е 30°. Определете ъгъла между падащите и отразените лъчи.

Отговор: _____ °.

16

Два незаредени стъклени кубчета 1 и 2 се доближават един до друг и се поставят в електрическо поле, чиято интензивност е насочена хоризонтално надясно, както е показано в горната част на фигурата. След това кубчетата се разместват и едва след това електрическото поле се отстранява (долната част на фигурата). Изберете от предложения списък две твърдения, които съответстват на резултатите от експерименталните изследвания, и посочете техните номера.

1. След като кубовете се разместиха, зарядът на първия куб се оказа отрицателен, зарядът на втория е положителен.

2. След като са поставени в електрическо поле, електроните от първия куб започват да преминават във втория.

3. След като кубовете се разместиха, зарядите на двата куба останаха равни на нула.

4. Преди разделянето на кубчетата в електрическото поле лявата повърхност на 1-вия куб е била отрицателно заредена.

5. Преди разделянето на кубчетата в електрическото поле дясната повърхност на 2-ри куб е била отрицателно заредена.

17

Как ще се променят честотата на собствените трептения и максималната сила на тока в бобината на осцилаторния кръг (виж фигурата), ако ключът K се премести от позиция 1 в позиция 2 в момента, когато зарядът на кондензатора е 0?

1. увеличаване

2. намаляване

3. няма да се промени

18

Установете съответствие между съпротивлението на участък от DC верига и схематично представяне на този участък от веригата. Съпротивленията на всички резистори на фигурите са еднакви и равни на R.

РАЗДЕЛ СЪПРОТИВЛЕНИЕ

DC СЕКЦИЯ

4)

19

Какъв е броят на протоните и неутроните в азотния изотоп ()_7^(14)N?

20

Времето на полуразпад на натриевия изотоп ()_(11)^(22)Na е 2,6 години. Първоначално имаше 208 g от този изотоп. Колко ще бъде след 5,2 години?

Отговор: ______

21

За някои атоми характерна особеност е възможността за улавяне от атомното ядро ​​на един от най-близките до него електрони. Как се променят масовото число и зарядът на ядрото в този случай?

За всяка стойност определете подходящото естество на промяната:

1. увеличава

2.намалява

3.не се променя

Запишете избраните числа за всяка физическа величина. Числата в отговора могат да се повтарят.

22

Фигурата показва хронометър, вдясно от него има увеличено изображение на част от скалата и стрелка. Стрелката на хронометъра прави пълен оборот за 1 минута.

Запишете показанията на хронометъра, като вземете предвид, че грешката на измерването е равна на делението на хронометъра.

Отговор: (_____ ± _____)

23

Ученикът изучава свойствата на махалата. Той има на разположение махала, чиито параметри са дадени в таблицата. Кое от махалата трябва да се използва, за да се открие експериментално зависимостта на периода на трептене на махалото от неговата дължина?

24

Помислете за таблица, съдържаща информация за земните планети слънчева система.

Изберете две твърдения, които отговарят на характеристиките на планетите и посочете техните номера.

1) От земните планети Венера се върти в най-издължената орбита около Слънцето.

2) Ускорението при свободно падане на Марс е приблизително 3,8 m/s 2 .

3) Първата космическа скорост за Меркурий е по-малка от тази на Земята.

4) Сред планетите от земната група честотата на въртене около Слънцето е максимална при Венера.

5) Средната плътност на Меркурий е по-малка от тази на Венера.

25

Пръчка с маса 0,8 kg се движи по хоризонтална маса, свързана с товар с маса 0,2 kg чрез безтегловна неразтеглива нишка, хвърлена върху гладък безтегловен блок. Товарът се движи с ускорение 1,2 m/s2. Определете коефициента на триене на пръта върху повърхността на масата.

Отговор: _____

26

Точка B е в средата на сегмент AC. Стационарните точкови заряди -q и -2q (q = 1 nC) са разположени съответно в точки A и C. Какъв положителен заряд трябва да се постави в точка C вместо заряда - 2q, така че модулът на силата на електрическото поле в точка B да се увеличи 2 пъти?

Отговор: _____ nK

27

Прав проводник с дължина I = 0,2 m, през който протича ток I = 2 A, е в еднородно магнитно поле с индукция B = 0,6 T и е успореден на вектора \overset\rightharpoonup B. Определете модула на действащата сила върху проводника със страната на магнитното поле.

Отговор: _____ Х.

Част 2.

Пълното правилно решение на всяка от задачите 28-32 трябва да съдържа законите и формулите, прилагането на които е необходимо и достатъчно за решаване на задачата, както и математически трансформации, изчисления с числов отговор и, ако е необходимо, фигура обясняване на решението.

Отделно жабешко яйце е прозрачно, черупката му се състои от желатиново вещество; вътре в яйцето е тъмен ембрион. В началото на пролетта, в слънчеви дни, когато температурата на водата във водоемите е близка до нулата, хайверът се усеща топъл на допир. Измерванията показват, че температурата му може да достигне 30 градуса.

1) Как може да се обясни това явление?

S=Vt_1+\\frac(at_1^2)2.

Нека напишем уравнението в различен вид:

\\frac(0,21)2t_1^2+2t_1-50=0.

Решението е две числа: 14.286 и -33.333.

Те имат само физическо значение. положителни стойности, след това t 1 = 14,286 s.

Втората част от пътя човек се движи равномерно ускорено, но ускорението е насочено в посока, обратна на скоростта на ескалатора. Нека напишем формула, описваща това движение:

S=\\frac(at_2^2)2-Vt_2;

нека заменим стойностите:

\\frac(0,21)2t_2^2-2t_2-50=0.

При решаването получаваме две стойности: -14,286 и 33,333.

Само положителните стойности имат физическо значение, тогава t 2 = 33,333 s.

Общо време, прекарано на ескалатора: t=t 1 +t 2 =14,286+33,333=47,6 s.

Цилиндърът съдържа азот с маса m = 24 g при температура T = 300 K. Газът се охлажда изохорно, така че налягането му пада n = 3 пъти. След това газът се нагрява при постоянно налягане, докато температурата му достигне първоначалната си температура. Определете работата А, извършена от газа.

Когато клемите на галваничната клетка са на късо съединение, токът във веригата е 2 A. Когато към клемите на галваничната клетка е свързана електрическа лампа с електрическо съпротивление 3 ома, токът във веригата е 0,5 A Въз основа на резултатите от тези експерименти определете вътрешното съпротивление на галваничния елемент.

Окото и лещата на очилата изграждат оптичната система, чиято оптична сила може да се изчисли по формулата: D=D 1 +D 2 .

Тогава D_1+D_2=\frac1F;

D_2=\frac1F-D_1;

D_2=\frac1(0,25\;m)-2\;dptr=2\;dptr.


Въведение

Раздел 1. Флуктуации

1 Периодични трептения

Раздел 2. Физическо махало

1 Основни формули

3 Фрикционно махало Froud


Въведение


Изучавайки явлението, ние едновременно се запознаваме със свойствата на обекта и се научаваме как да ги прилагаме в технологиите и в ежедневието. Като пример, нека се обърнем към осцилиращо махало с нишка. Всяко явление "обикновено" се наблюдава в природата, но може да бъде предвидено теоретично или случайно открито при изучаване на друго. Дори Галилей обърна внимание на вибрациите на полилея в катедралата и „имаше нещо в това махало, което го накара да спре“. Наблюденията обаче имат основен недостатък, те са пасивни. За да спрем да зависим от природата, е необходимо да се изгради експериментална настройка. Сега можем да възпроизведем явлението по всяко време. Но каква е целта на нашите експерименти със същото махало с нишка? Човекът е взел много от „нашите по-малки братя“ и затова може да си представим какви експерименти би направила една обикновена маймуна с махало с нишка. Щеше да го вкуси, да го подуши, да дръпне връвта и да изгуби всякакъв интерес към него. Природата я е научила да изучава свойствата на обектите много бързо. Ядливи, негодни за консумация, вкусни, безвкусни - това е кратък списък на свойствата, които маймуната е изучавала. Мъжът обаче отиде по-далеч. Той открива такова важно свойство като периодичността, което може да бъде измерено. Всяко измеримо свойство на обект се нарича физическа величина. Никой механик в света не знае всички закони на механиката! Не е ли възможно през теоретичен анализили същите експерименти подчертават основните закони. Тези, които успяха да направят това, завинаги вписаха името си в историята на науката.

В работата си бих искал да изучавам свойствата на физическите махала, да определя до каква степен вече изследваните свойства могат да бъдат приложени на практика, в живота на хората, в науката и могат да се използват като метод за изследване на физически явления в други области на тази наука.

Раздел 1. Флуктуации


Осцилациите са един от най-често срещаните процеси в природата и технологиите. Високите сгради и високоволтовите проводници се люлеят под въздействието на вятъра, махалото на навит часовник и автомобил върху пружини по време на движение, нивото на реката през годината и температурата на човешкото тяло по време на заболяване.

Човек трябва да се занимава с осцилаторни системи не само в различни машини и механизми, терминът "махало" се използва широко в приложение към системи от различно естество. И така, електрическо махало се нарича верига, състояща се от кондензатор и индуктор, химическо махало е смес от химикали, които влизат в колебателна реакция, екологично махало е две взаимодействащи популации от хищници и плячка. Същият термин се отнася за икономически системив които протичат осцилаторни процеси. Знаем също, че повечето източници на звук са осцилаторни системи, че разпространението на звук във въздуха е възможно само защото самият въздух е вид осцилаторна система. Освен това, в допълнение към механичните осцилаторни системи, има електромагнитни осцилаторни системи, в които могат да възникнат електрически трептения, които са в основата на цялата радиотехника. И накрая, има много смесени - електромеханични - осцилаторни системи, използвани в голямо разнообразие от технически области.

Виждаме, че звукът е колебание в плътността и налягането на въздуха, радиовълните са периодични промени в силата на електрическите и магнитните полета, видимата светлина също е електромагнитни трептения, само с малко по-различни дължини на вълните и честоти. Земетресения - вибрации на почвата, приливи и отливи - промени в нивото на моретата и океаните, причинени от привличането на луната и достигащи в някои области 18 метра, пулсови удари - периодични контракции на човешкия сърдечен мускул и др. Промяна на будност и сън, работа и почивка, зима и лято. Дори ежедневното ни ходене на работа и връщане у дома попада в дефиницията на флуктуациите, които се тълкуват като процеси, които се повтарят точно или приблизително на редовни интервали.

И така, вибрациите са механични, електромагнитни, химически, термодинамични и различни други. Въпреки това разнообразие, всички те имат много общо и следователно се описват от едно и също диференциални уравнения. Специален раздел от физиката - теорията на трептенията - се занимава с изучаване на законите на тези явления. Трябва да ги познават корабостроителите и самолетостроителите, специалистите в индустрията и транспорта, създателите на радиотехника и акустично оборудване.

Всякакви флуктуации се характеризират с амплитуда - най-голямото отклонение на определена стойност от нейната нулева стойност, период (T) или честота (v). Последните две величини са свързани помежду си чрез обратно пропорционална връзка: T=1/v. Честотата на трептене се изразява в херци (Hz). Мерната единица е кръстена на известния немски физик Хайнрих Херц (1857-1894). 1Hz е един цикъл в секунда. Това е скоростта, с която бие човешкото сърце. Думата "херц" на немски означава "сърце". При желание това съвпадение може да се разглежда като вид символна връзка.

Първите учени, които изучават трептенията, са Галилео Галилей (1564...1642) и Кристиан Хюйгенс (1629...1692). Галилей установява изохронизма (независимост на периода от амплитудата) на малките трептения, като наблюдава люлеенето на полилея в катедралата и измерва времето чрез ударите на пулса на ръката си. Хюйгенс изобретява първия часовник с махало (1657 г.), а във второто издание на монографията си "Часовник с махало" (1673 г.) изследва редица проблеми, свързани с движението на махалото, по-специално намира центъра на люлеене на физическо махало. Голям принос в изследването на трептенията имат много учени: английски - У. Томсън (лорд Келвин) и Дж. Рейли<#"justify">.1 Периодични вибрации


Сред различните събития около нас механични движенияи флуктуациите често се срещат повтарящи се движения. Всяко равномерно въртене е повтарящо се движение: при всеки оборот всяка точка от равномерно въртящо се тяло преминава същите позиции, както по време на предишното въртене, и в същата последователност и със същите скорости. Ако погледнем как клоните и стволовете на дърветата се люлеят от вятъра, как корабът се люлее на вълните, как се движи махалото на часовника, как буталата и свързващите пръти на парната машина или дизелов двигател се движат напред-назад, как иглата на шевна машина скача нагоре-надолу; ако наблюдаваме редуването на прилива и отлива на морето, пренареждането на краката и размахването на ръцете при ходене и бягане, биенето на сърцето или пулса, тогава във всички тези движения ще забележим една и съща особеност - многократно повторение на един и същ цикъл от движения.

В действителност повторението не винаги и при всички условия е абсолютно едно и също. В някои случаи всеки нов цикъл много точно повтаря предишния (люлеене на махало, движения на части от машина, работеща с постоянна скорост), в други случаи разликата между последователните цикли може да бъде забележима (приливи и отливи, люлеене клони, движения на машинните части по време на нейната работа).стартиране или спиране). Отклоненията от абсолютно точното повторение много често са толкова малки, че могат да бъдат пренебрегнати и движението може да се счита за повтарящо се съвсем точно, тоест може да се счита за периодично.

Периодичното е повтарящо се движение, при което всеки цикъл точно възпроизвежда всеки друг цикъл. Продължителността на един цикъл се нарича период. Периодът на трептене на физическото махало зависи от много обстоятелства: от размера и формата на тялото, от разстоянието между центъра на тежестта и точката на окачване и от разпределението на телесната маса спрямо тази точка.


Раздел 2. Физическо махало


1 Основни формули


Физическото махало е твърдо тяло, което може да се върти около фиксирана ос. Да разгледаме малките трептения на махалото. Положението на тялото във всеки момент от време може да се характеризира с ъгъла на отклонението му от положението на равновесие (фиг. 2.1).



Пишем уравнението на моментите около оста на въртене OZ (оста OZ минава през точката на окачване O перпендикулярно на равнината на фигурата "от нас"), пренебрегвайки момента на силите на триене, ако инерционният момент на тялото е известен



Тук е моментът на инерция на махалото около оста OZ,

Ъгловата скорост на махалото,

Mz=- - момент на тежест спрямо оста OZ,

a е разстоянието от центъра на тежестта на тялото C до оста на въртене.

Ако приемем, че по време на въртене, например обратно на часовниковата стрелка, ъгълът се увеличава, тогава моментът на тежестта причинява намаляване на този ъгъл и следователно в момента Mz<0. Это и отражает знак минус в правой части (1)

Като се има предвид това и, като се има предвид малкостта на трептенията, ние пренаписваме уравнение (1) във вида:



(взехме предвид това за малки флуктуации, където ъгълът се изразява в радиани). Уравнение (2) описва хармонични трептения с циклична честота и период



Специален случай на физическо махало е математическото махало. Цялата маса на математическото махало е практически съсредоточена в една точка – центъра на инерцията на махалото C. Пример за математическо махало е малка масивна топка, окачена на дълга лека неразтеглива нишка. В случай на математическо махало, a = l, където l е дължината на нишката, а формула (3) влиза в добре познатата формула


Сравнявайки формули (3) и (4), заключаваме, че периодът на трептене на физическо махало е равен на периода на трептене на математическо махало с дължина l, наречен намалена дължина на физическото махало:



Периодът на трептене на физическо махало<#"5" height="11" src="doc_zip19.jpg" />) зависи немонотонно от разстоянието. Това е лесно да се види дали, в съответствие с теоремата на Хюйгенс-Щайнер, моментът на инерция се изразява чрез момента на инерция около успоредна хоризонтална ос, минаваща през центъра на масата: Тогава периодът на трептене ще бъде равен на:



Промяната в периода на трептене, когато оста на въртене е отдалечена от центъра на масата O в двете посоки на разстояние а, е показана на фиг. 2.2.



2 Кинематика на трептенията на махалото


Махало е всяко тяло, окачено така, че центърът на тежестта му да е под точката на окачване. Чук, висящ на пирон, везни, товар върху въже - всичко това са осцилаторни системи, подобни на махалото на стенен часовник (фиг. 2.3).



Всяка система, способна да извършва свободни трептения, има стабилно равновесно положение. За махало това е позицията, при която центърът на тежестта е по вертикалата под точката на окачване. Ако извадим махалото от това положение или го бутнем, тогава то ще започне да трепти, отклонявайки се или в едната, или в другата посока от равновесното положение. Най-голямото отклонение от положението на равновесие, до което достига махалото, се нарича амплитуда на трептене. Амплитудата се определя от първоначалното отклонение или тласък, с който махалото е било задвижено. Това свойство - зависимостта на амплитудата от условията в началото на движението - е характерно не само за свободните трептения на махалото, но въобще за свободните трептения на много много осцилаторни системи.

Ако прикрепим косъм към махалото - парче тънка тел или еластична найлонова нишка - и преместим под тази коса плоча от опушено стъкло, както е показано на фиг. 2.3. Ако движите плочата с постоянна скорост в посока, перпендикулярна на равнината на трептене, тогава косата ще начертае вълнообразна линия върху плочата (фиг. 2.4). В този експеримент имаме най-простия осцилоскоп - това е името на инструментите за записване на трептения. Следите, които осцилоскопът записва, се наричат ​​вълнови форми. По този начин, фиг. 2.2.3. е осцилограма на трептенията на махалото. Амплитудата на трептене е изобразена на тази осцилограма чрез отсечката AB, което дава най-голямото отклонение на вълнообразната крива от правата линия ab, която косата би начертала върху плочата с неподвижно махало (почивало в равновесно положение). Периодът е представен от сегмент CD, равен на разстоянието, което плочата се движи през периода на махалото.



Записване на трептенията на махало върху саждиста плоча



Осцилограма на трептения на махалото: AB - амплитуда, CD - период

Тъй като движим опушената чиния равномерно, всяко нейно движение е пропорционално на времето, през което се е случило. Следователно можем да кажем, че по правата линия ab, в определен мащаб (в зависимост от скоростта на плочата), времето е нанесено. От друга страна, в посока, перпендикулярна на ab, косъмът отбелязва върху плочата разстоянията на края на махалото от неговото равновесно положение, т.е. разстоянието, изминато от края на махалото от това положение. Така осцилограмата не е нищо повече от графика на движението - графика на пътя спрямо времето.

Както знаем, наклонът на линията на такава графика представлява скоростта на движение. Махалото преминава през положението на равновесие с най-голяма скорост. Съответно, наклонът на вълнообразната линия на фиг. 2.2.3. най-голямо в онези точки, където пресича правата ab. Напротив, в моментите на най-големи отклонения скоростта на махалото е равна на нула. Съответно, вълнообразната линия на фиг. 4 в тези точки, където е най-отдалечено от ab, има допирателна, успоредна на ab, т.е. наклон, равен на нула.


3 Динамика на трептенията на махалото


Махалата, показани на фиг. 2.6 са удължени тела с различни форми и размери, осцилиращи около точка на окачване или опора. Такива системи се наричат ​​физически махала. В състояние на равновесие, когато центърът на тежестта е на вертикалата под точката на окачване (или опора), силата на тежестта се балансира (чрез еластичните сили на деформираното махало) от реакцията на опората. При отклонение от положението на равновесие гравитацията и еластичните сили определят ъгловото ускорение на махалото във всеки момент от време, т.е. определят естеството на неговото движение (трептене). Нека сега разгледаме по-подробно динамиката на трептенията, като използваме най-простия пример за така нареченото математическо махало, което е малка тежест, окачена на дълга тънка нишка.

При математическо махало можем да пренебрегнем масата на нишката и деформацията на тежестта, т.е. можем да приемем, че масата на махалото е концентрирана в тежестта, а еластичните сили са концентрирани в нишката, която се счита за неразтеглима. Нека сега да разгледаме под влиянието на какви сили трепти нашето махало, след като е изведено от равновесие по някакъв начин (чрез тласкане, отклонение). Възстановяващата сила P1, когато махалото се отклони от положението на равновесие.


Фигура 2.6


Когато махалото е в покой в ​​равновесно положение, силата на гравитацията, действаща върху тежестта му и насочена вертикално надолу, се балансира от напрежението в нишката. В отклонено положение (фиг. 2.6) силата на тежестта P действа под ъгъл спрямо силата на опън F, насочена по протежение на нишката. Нека разложим силата на гравитацията на два компонента: по посока на нишката (P2) и перпендикулярно на нея (P1). Когато махалото осцилира, силата на опън на нишката F леко надвишава компонента P2 - със стойността на центростремителната сила, която кара товара да се движи по дъга. Компонентът P1 винаги е насочен към положението на равновесие; тя изглежда се стреми да възстанови тази позиция. Затова често се нарича възстановяваща сила. Модул P1, колкото повече, толкова повече махалото се отклонява.

И така, веднага щом махалото по време на своите трептения започне да се отклонява от равновесното положение, да речем, вдясно, се появява сила P1, която забавя движението си, колкото повече се отклонява. В крайна сметка тази сила ще го спре и ще го повлече обратно в равновесната позиция. Въпреки това, когато се приближаваме до това положение, силата P1 ще става все по-малка и ще се обърне към нула в самото положение на равновесие. По този начин махалото преминава през положението на равновесие по инерция. Веднага щом започне да се отклонява наляво, силата P1, нарастваща с нарастващо отклонение, отново ще се появи, но вече насочена надясно. Движението наляво отново ще се забави, след това махалото ще спре за момент, след което ще започне ускореното движение надясно и т.н.

Какво се случва с енергията на махалото, докато се люлее?

Два пъти през периода – при най-големите отклонения наляво и надясно – махалото спира, т.е. в тези моменти скоростта е нула, което означава, че кинетичната енергия също е нула. Но точно в тези моменти центърът на тежестта на махалото се издига на най-голяма височина и следователно потенциалната енергия е най-голяма. Напротив, в моментите на преминаване през положението на равновесие потенциалната енергия е най-малка, а скоростта и кинетичната енергия достигат максимална стойност.

Приемаме, че силите на триене на махалото във въздуха и триенето в точката на окачване могат да бъдат пренебрегнати. Тогава, според закона за запазване на енергията, тази максимална кинетична енергия е точно равна на излишъка на потенциалната енергия в положение на най-голямо отклонение над потенциалната енергия в положение на равновесие.

И така, когато махалото осцилира, възниква периодичен преход на кинетичната енергия в потенциална енергия и обратно, като периодът на този процес е наполовина по-дълъг от периода на трептене на самото махало. Обаче общата енергия на махалото (сумата от потенциалната и кинетичната енергия) е постоянна през цялото време. Тя е равна на енергията, която е била предадена на махалото в началото, без значение дали е под формата на потенциална енергия (първоначално отклонение) или под формата на кинетична енергия (първоначално тласък).

Такъв е случаят с всички вибрации при липса на триене или други процеси, които отнемат енергия от осцилиращата система или й придават енергия. Ето защо амплитудата остава непроменена и се определя от първоначалното отклонение или силата на тласъка.

Получаваме същите промени във възстановяващата сила P1 и същия преход на енергия, ако вместо да окачим топката на конец, я накараме да се търкаля във вертикална равнина в сферична чаша или в корито, извито около обиколката. В този случай ролята на опъването на нишката ще се поеме от натиска на стените на чашата или коритото (отново пренебрегваме триенето на топката по стените и въздуха).


Раздел 3. Свойства на физическо махало


1 Използване на махало в часовници


Изучаването на свойствата на махалото е пуснало корени в дълбокото разстояние. Първите устройства, които използват тези свойства, са часовници. Периодът на трептения (завъртания) практически не се променя. Ако в началото трептенията се появят с много голямо отклонение, да речем 80 ° от вертикала, след това с затихване на трептения до 60 ° , 40° , 20 ° периодът ще намалее само с няколко процента, с намаляване на отклоненията от 20 ° до едва забележим, ще се промени с по-малко от 1%. За отклонения по-малко от 5 ° периодът ще остане непроменен с точност от 0,05% Това свойство на независимостта на махалото от амплитудата, наречено изохронизъм, е в основата на механизма.

Най-старото шпинделно махало се появява през 14 век. Имаше формата на лостно рамо с подвижни регулиращи тежести. Засадено е на вал (вретено) с две палети (плочи в краищата). Палетите влизаха на свой ред между зъбите на аварийното колело, което се въртеше от низходяща тежест. Въртяйки се, той натисна зъб върху горния палет и завъртя шпиндела на половин оборот. Долната се заби между два зъба и забави колелото. След това цикълът се повтори.

Махалото на шпиндела беше заменено от котвен механизъм, който по външния си вид приличаше на котва. Той служи като връзка между махалото (балансира) и аварийното колело. През 1675 г. Хюйленс предлага торсионно махало - балансьор със спирала - като регулатор на трептенията. Системата Guilens все още се използва в ръчни часовници и механични настолни часовници. Балансьор - колело, към което е прикрепена тънка спирална пружина (косъм). Завъртайки се, балансьорът разклаща котвата. Синтетичните рубинени котвени палети се редуват между зъбците на аварийното колело. По време на един период на завъртане на балансира колелото се върти с ширината на един зъб. В същото време той избутва анкерната скоба и, завъртайки, усуква балансира.

В средата на 17 век се появяват стрелките за минути и секунди, което веднага се отрази на точността на часовника. Причината за това е материалът на махалото (спирала), който, разширявайки се и свивайки с повишаване или намаляване на температурата, трепти с различни честоти. Това води до грешки във времето. Затова учените са изобретили специален материал, който е устойчив на температурни промени - инвар (сплав от желязо и никел). При използването му грешката на ден не надвишава половин секунда.

През 30-те години на 19 век са представени първите опити за създаване на компактен часовник, но те се появяват едва век по-късно. Изобретен е първият електромеханичен часовник. През контактите преминаваше електрически ток, който управляваше махалото и движеше стрелките. С появата на компактните батерии светът видя електрически часовници, които в структурата си имаха балансьор, а електрическата им верига беше затворена от механични контакти, по-модерните модели бяха часовници на полупроводникови и интегрални схеми. Малко по-късно се появиха електромеханичните часовници с кварцови осцилатори като осцилаторни системи, чиято грешка беше по-малко от две секунди на ден!

Друга стъпка напред бяха изцяло електронните часовници. Основните компоненти са електронна схема, цифрови индикатори на течни кристали. Това са миниатюрни специализирани електронно-изчислителни устройства (генератор, делители, формирователи, умножители на електронни трептения).

Отделно бих искал да кажа за астрономическия часовник, който се използва за наблюдение на небесните тела и отчитане на времето. Тяхната грешка е само 0,000000001 секунди на ден. Молекулните часовници, които се основават на способността на някои молекули да абсорбират електромагнитни вибрации със строго определена честота (например цезиеви атоми 1c за 10 000 години), имат още по-малка грешка. Но квантовите часовници могат да се похвалят със супер точност, където се използват електромагнитни трептения на водороден квантов генератор и правят грешка от 1 s на 100 000 години.


Интересно е да се разгледат двете най-ярки разновидности на махала, които поотделно са влезли в историята, носят имената на своите откриватели и са естествено известни именно защото притежават удивителни свойства.

На 3 януари 1851 г. Жан Бернар Леон Фуко провежда успешен експеримент с махалото, което по-късно получава неговото име. За експеримента беше избран Парижкият пантеон, тъй като беше възможно да се укрепи нишката на махалото с дължина 67 метра в него. В края на нишка от стоманена тел беше подсилена чугунена топка с тегло 28 килограма. Преди изстрелването топката беше отведена настрана и вързана с тънка връв, обграждаща топката по екватора. Под махалото е направена кръгла платформа, по ръба на която се изсипва валяк от пясък. Едно пълно трептене на махалото продължи 16 секунди и при всяко замахване върхът, прикрепен под топката на махалото, начертаваше нова линия върху пясъка, ясно показваща въртенето на платформата под него, а следователно и на цялата Земя .

Експериментът се основава на свойството на махалото да поддържа равнината на трептене, независимо от въртенето на опората, към която е окачено махалото. Наблюдател, въртящ се със Земята, вижда постепенна промяна в посоката на люлеене на махалото спрямо околните земни обекти.

При практическото изпълнение на експеримента с махалото на Фуко е важно да се премахнат причините, които нарушават свободното му завъртане. За да направят това, те го правят много дълъг, с тежък и симетричен товар в края. Махалото трябва да има еднаква способност да се люлее във всички посоки, да е добре защитено от вятъра. Махалото е фиксирано или върху карданна връзка, или върху хоризонтален сачмен лагер, който се върти заедно с равнината на люлеене на махалото. Изстрелването на махалото без странично натискане е от голямо значение за резултатите от експеримента. При първата публична демонстрация на опита на Фуко в Пантеона, именно за това махалото беше вързано с канап. Когато махалото, след завързване, дойде в състояние на пълен покой, въжето беше изгоряло и то започна да се движи.

Тъй като махалото в Пантеона направи едно пълно трептене за 16,4 секунди, скоро стана ясно, че равнината на люлеене на махалото се върти по посока на часовниковата стрелка спрямо пода. При всяко следващо замахване металният накрайник помита пясък около 3 мм на 1 ° от предишното място. За един час люлеещият се самолет се обърна на повече от 11 ° , за около 32 часа, направи пълен оборот и се върна на предишната си позиция. Тази впечатляваща демонстрация докара публиката направо в истерия; струваше им се, че усещат въртенето на Земята под краката си.

За да разберете защо махалото се държи по този начин, помислете за пясъчен пръстен. Северна точка 51 ° пръстенът е на 3 m от центъра и като се има предвид, че Пантеонът се намира на 48 северна ширина, тази част от пръстена е с 2,3 m по-близо до земната ос от центъра. в рамките на 24 часа северният край на пръстена ще бъде по-близо. Следователно, когато Земята се върти на 360 ° ще се движи в кръг с по-малък радиус от центъра и ще покрива 14,42 m по-малко на ден. Следователно разликата в скоростите на тези точки е 1 cm / min. По същия начин южният ръб на пръстена се движи с 14,42 m на ден, или 1 cm / min, по-бързо от центъра на пръстена. Поради тази разлика в скоростта линията, свързваща северната и южната точки на пръстена, винаги остава север-юг. На земния екватор северният и южният край на такова малко пространство биха били на същото разстояние от земната ос и следователно ще се движат със същата скорост. Следователно повърхността на Земята няма да се върти около вертикална колона, стояща на екватора, а махалото на Фуко ще се върти по същата линия. Скоростта на въртене на люлеещата се равнина ще бъде нула, а времето за пълен оборот ще бъде безкрайно дълго. Ако махалото се постави точно на един от географските полюси, тогава ще се окаже, че равнината на люлеенето се върти за 24 часа (повърхност от 1 ° на всеки час и прави пълно завъртане на 360 ° точно 15 m на ден около земната ос.). На 360 географски ширини ефектът на Фуко се проявява в различна степен, докато ефектът му става по-очевиден, когато се приближава до полюсите.

Най-дългата нишка - 98 метра - беше при махалото на Фуко, намиращо се в Исакиевската катедрала в Санкт Петербург. Махалото е премахнато през 1992 г., тъй като не отговаря на предназначението на сградата. Сега в северозападната част на Русия има само едно махало на Фуко - в Планетариума в Санкт Петербург. Дължината на нишката му е малка - около 8 метра, но това не намалява степента на видимост. Този експонат на Планетариума е от постоянен интерес за посетители от всички възрасти.

Махалото на Фуко, което в момента се намира във фоайето за посетители на сградата на Общото събрание на ООН в Ню Йорк, е подарък от правителството на Холандия. Това махало е 200-фунтова, 12-инчов диаметър, позлатена топка, частично запълнена с мед, окачена за тел от неръждаема стомана от тавана над церемониално стълбище на 75 фута от пода. Горният край на телта е фиксиран с универсален шарнир, който позволява на махалото да се люлее свободно във всяка вертикална равнина. При всяко трептене топката преминава над повдигнат метален пръстен с електромагнит, в резултат на което в медта вътре в топката се индуцира електрически ток. Това взаимодействие осигурява необходимата енергия за преодоляване на триенето и съпротивлението на въздуха и гарантира, че махалото се люлее равномерно.


3 Фрикционно махало Froud


Има физическо махало, разположено върху въртящ се вал. Силата на триене между вала и махалото намалява с увеличаване на относителната скорост.

Ако махалото се движи в посока на въртене и скоростта му е по-малка от скоростта на вала, тогава върху него действа достатъчно голям момент на сила на триене от страната на вала, избутвайки махалото. При движение в обратна посока скоростта на махалото спрямо вала е голяма, така че моментът на триене е малък. Така самата самоосцилираща система регулира потока на енергия към осцилатора.

Махалото осцилира спрямо новото равновесно положение, изместено към въртене на вала, като скоростта му в стационарно състояние не надвишава скоростта на вала. Можете да промените първоначалните условия, например да зададете началната скорост на махалото да бъде по-голяма от скоростта на въртене на вала. В този случай след известно време ще се установят трептения със същата амплитуда и фазовата крива ще клони към същия атрактор.


4 Връзка между периода и дължината на махалото


Има ли връзки между количествата? Всяка връзка между количествата, изразена математически под формата на таблица, графика или формула, се нарича физически закон. Опитваме се да установим връзка между периода и дължината на махалото. За това обикновено се съставя таблица (Таблица 3.1), в която се вписват резултатите от експериментите.

Таблица 3.1.

M00.250,50,751T, s011,41,72

Таблицата ясно показва, че с увеличаване на дължината на махалото, неговият период на трептене се увеличава. Още по-ясно е тази таблица да се представи под формата на графика (фиг. 3.1), но още по-добре е да се изрази приблизително под формата на формула: T? 2. Формулата-закон дава възможност бързо да се изчисли периодът на трептене на махалото на резбата и това е неговата красота. Но това не е само основната ценност на закона. Сега можете да промените периода на трептене и следователно да регулирате хода на часовника, така че да показва точното време. Всички други закони на трептене на резбово махало също са намерили приложение в часовниците, които вече са описани по-горе, и в други технически устройства.


Фигура 3.1



След като проучих тази тема, определих основните свойства на махалото. Основният и най-използван е изохронизмът (от гръцки - "равномерен") на движението на махалото при малки амплитуди, тоест независимостта на периода на трептене от амплитудата. Когато амплитудата се удвои, периодът на махалото остава непроменен, въпреки че тежестта пътува два пъти по-далеч. Но все пак периодът на трептене на физическо махало се влияе от размера и формата на тялото, разстоянието между центъра на тежестта и точката на окачване, разпределението на телесната маса спрямо тази точка.

С увеличаване на дължината на махалото се увеличава и периодът на неговите трептения; часовниковият механизъм и конструкцията на редица други технически устройства се основават на това свойство. Махалото се използва широко в приложения към системи от различно естество. Например, електрическо махало е верига, състояща се от кондензатор и индуктор, екологичното махало е две взаимодействащи популации от хищници и плячка.

Всяко равномерно въртене е повтарящо се движение (периодично): при всяко завъртане можем да наблюдаваме как всяка точка от равномерно въртящо се тяло преминава същите позиции, както по време на предишното въртене, и със същата последователност.

Когато махалото осцилира, настъпва периодичен преход на кинетичната енергия в потенциална енергия и обратно, като периодът на целия този процес е наполовина по-дълъг от периода на трептене на самото махало. Но при намиране на сумата от потенциална и кинетична енергии, нейното постоянство става забележимо. Тя е равна на енергията, която е била предадена на махалото в началото, без значение дали е под формата на потенциална енергия (първоначално отклонение) или под формата на кинетична енергия (първоначално тласък).

За всяко физическо махало могат да се намерят такива позиции на лещи и призми, при които махалото ще осцилира със същия период. Този факт е в основата на теорията за въртящото се махало, което измерва ускорението на свободното падане. Друг важен фактор е, че при измерване по този начин не е необходимо да се определя позицията на центъра на масата, което значително повишава точността на измерванията. За тази цел е необходимо да се измери зависимостта на периода на трептене на махалото от положението на оста на въртене и от тази експериментална зависимост да се намери намалената дължина. Така определената дължина, комбинирана с периода на трептене около двете оси, измерен с добра точност, дава възможност да се изчисли ускорението, дължащо се на гравитацията. Също така с помощта на махалата и техните математически модели се демонстрират явленията, присъщи на нелинейните осцилаторни системи, които са особено сложни.

Две прекрасни махала имат интересни свойства: махалото на Фуко и махало на Фроуд на триене. Първият се основава на способността да се поддържа равнината на трептене независимо от въртенето на опората, към която е окачено махалото. Наблюдател, въртящ се със Земята, вижда постепенна промяна в посоката на люлеене на махалото спрямо околните земни обекти. Вторият е разположен на въртящ се вал. Ако махалото се движи в посока на въртене и скоростта му е по-малка от скоростта на вала, тогава върху него действа достатъчно голям момент на сила на триене от страната на вала, избутвайки махалото. При движение в обратна посока скоростта на махалото спрямо вала е голяма, така че моментът на триене е малък. Така самата самоосцилираща система регулира потока на енергия към осцилатора.

Въз основа на изследването на зависимостта на периода на трептене на бутилката от времето за наблюдение и промяната в масата на веществото в нея, може спокойно да се твърди, че при амплитуди на трептене, не по-големи от 1 cm, инерционният момент на физическото махало не влияе на периода на неговото трептене.

Така че, обобщавайки всичко по-горе, може да се твърди, че свойствата на физическото махало и осцилаторните системи, като цяло, се използват в много области с разнообразно естество и имайте предвид, както сами по себе си, така и като част от един като цяло и като метод или метод за изследване, или провеждане на серия от експерименти.

кинематика физическо трептене на махалото

литература


1. Аксенова М.Д. Енциклопедия за деца, "Аванта+", 1999. 625-627 с.

Анищенко В.С. Детерминистичен хаос, Соросовски. //Учебно списание. 1997. No 6. 70-76 с.

Заславски Г.М., Сагдеев Р.З. Въведение в нелинейната физика: от махало до турбуленция и хаос. - М.: Наука, 1988. 368 стр.

Заславски Г.М. Физика на хаоса в хамилтонови системи. Пер. от английски - Ижевск, Москва: Институт за компютърни изследвания, 2004. 288 с.

Зубков Б.В., Чумаков С.В. Енциклопедичен речник на млад техник. – Москва „Педагогика”, 1980. – 474 с.

Кошкин Н.И., Ширкевич М.Г., Наръчник по елементарна физика. - Москва, "Наука", 1972г.

Красноселски М.А., Покровски А.В. Системи с хистерезис. - М., Наука, 1983. 271 с.

Трубецков Д.И. Трептения и вълни за хуманитарните науки. - Саратов: GosUNC "Колеж", 1997. 392 с.

Кузнецов S.P. Динамичен хаос (курс от лекции). - М.: Физматлит, 2001.

Кузмин П.В. Флуктуации. Кратки бележки от лекцията, издателство KGSHA, 2002 г

Landau L.D., Akhiezer A.I., Lifshits E.M. Курс по обща физика. Механика и молекулярна физика. - Москва, "Наука", 1969.

Лишевски В. Наука и живот, 1988, No1.

Малинецки Г.Г., Потапов А.Б., Подлазов А.В. Нелинейна динамика: подходи, резултати, надежди. - М.: URSS, 2006.

Малов Н.Н. Основи на теорията на трептенията. - Москва, "Просвещение", 1971г.


Обучение

Нуждаете се от помощ при изучаването на тема?

Нашите експерти ще съветват или предоставят уроци по теми, които ви интересуват.
Изпратете заявкас посочване на темата точно сега, за да разберете за възможността за получаване на консултация.

На нашия уебсайт можете да се подготвите добре за полагане на изпита по физика, защото всяка седмица на нашия уебсайт се появяват нови опции за задачи.

1. На фигурата е показана графика на движението на автобуса по прав път по оста X. Определете проекцията на скоростта на автобуса по оста X във времевия интервал от 0 до 30 минути.

Отговор: _____ км/ч

2. В инерционна референтна система силата Ф

Показва ускорение на тяло с маса m по модул 2 m/s 2 . Какъв е модулът на ускорение на тяло с маса м2 под сила 2 Ф

в тази референтна рамка?

Отговор: _____ m/s 2


3. На количка с маса 50 кг, търкаляща се по пистата със скорост 0,8 m / s, отгоре се изсипват 200 кг пясък. Определете скоростта на количката след натоварване

Отговор: _____


4. Каква е тежестта на човек във въздуха, като се вземе предвид действието на силата на Архимед? Обемът на човек V \u003d 50 dm 3, плътността на човешкото тяло е 1036 kg / m 3. Плътност на въздуха 1,2 kg/m 3 .

Отговор: _____ Н


5. На фигурата са показани графики на зависимостта на координатите от времето за две тела: А и В, движещи се по права линия, по която е насочена оста X. Изберете две правилни твърдения за движението на телата.

1. Интервалът от време между срещите на органите A и B е 6 s.

2. Тялото А се движи със скорост 3 m/s.

3. Тяло А се движи с равномерно ускорение.

4. За първите 5 s тялото А е изминало 15 m.

5. Тялото В се движи с постоянно ускорение.

Отговор:_____;

6. Натоварването на пружинното махало, показано на фигурата, извършва хармонични трептения между точки 1 и 3. Как се променят потенциалната енергия на пружината на махалото и скоростта на товара, когато товарът на махалото се придвижи от точка 3 до точка 2?

1. увеличава

2.намалява

3.не се променя

7. Шайба с маса m се плъзга надолу по хълм от състояние на покой. Ускорението на свободно падане е g. В подножието на хълма кинетичната енергия на шайбата е равна на E k. Триенето на шайбата върху хълма е незначително. Установете съответствие между физическите величини и формулите, по които те могат да бъдат изчислени. За всяка позиция на първата колона изберете съответната позиция на втората и запишете избраните числа под съответните букви.

ФИЗИЧЕСКО КОЛИЧЕСТВО

А) височина на хълма

Б) инерционният модул на шайбата в подножието на хълма

1) Ек2 мж

2) 2 мЕк

3) 2 Екжм

4) Екжм

Отговор:____;

8. В съда под буталото има идеален газ. Налягането на газа е 100 kPa. При постоянна температура обемът на газа се увеличава 4 пъти. Определете налягането на газа в крайно състояние.

Отговор: _____ kPa.


9. Газът се прехвърля от състояние 1 в състояние 3, както е показано на p-V диаграмата. Каква е работата, извършена от газа в процеса 1-2-3, ако p 0 \u003d 50 kPa, V 0 \u003d 2 l?

Отговор: _____ Дж.


10. Колко топлина отделя чугунена част с тегло 10 kg, когато температурата й падне с 20 K?

Специфичен топлинен капацитет на чугун ° С= ддобреДа сегОС

Отговор: _____ kJ.


11. Зависимостта на обема на постоянната маса на идеалния газ от температурата е показана на V-T диаграмата (виж фигурата). Изберете две правилни твърдения за процеса, който се случва с газа.

1. Налягането на газа е минимално в състояние А.

2. При прехода от състояние D към състояние A вътрешната енергия намалява.

3. По време на прехода от състояние B към състояние C извършената от газа работа е отрицателна през цялото време.

4. Налягането на газа в състояние С е по-голямо от налягането на газа в състояние А.

5. Налягането на газа в състояние D е по-голямо от налягането на газа в състояние A.

Отговор:____;

12. Фигури А и Б показват графики на два процеса 1-2 и 3-4, всеки от които се извършва от един мол аргон. Графиките са начертани в p-V и V-T координати, където p е налягане, V е обем и T е абсолютната температура на газа. Установете съответствие между графиките и твърденията, които характеризират процесите, изобразени на графиките.

За всяка позиция на първата колона изберете съответната позиция на втората и запишете избраните числа под съответните букви.

ИЗЯВЛЕНИЯ

1) Вътрешната енергия на газа намалява, докато газът отделя топлина.

2) Работата се извършва върху газа, докато газът отделя топлина.

3) Газът получава топлина, но не работи.

4) Газът получава топлина и върши работа.

АБ
Отговор:____;

13. Същите токове I протичат през три тънки дълги прави паралелни проводника (виж фигурата). Как е насочена силата на Ампер върху проводника 3 от другите два (нагоре, надолу, наляво, надясно, от наблюдателя, към наблюдателя)? Разстоянията между съседните проводници са еднакви. Напишете отговора си с дума(и).

Отговор: _____


14. Фигурата показва участък от електрическата верига. Какво е съотношението на количествата топлина Q 1 /Q 2, отделяни на резисторите R 1 и R 2 едновременно?

Отговор: _____


16. Сноп светлина пада върху плоско огледало. Ъгълът между падащия лъч и огледалото е 30°. Определете ъгъла между падащите и отразените лъчи.

Отговор: _____ °.


16. Два незаредени стъклени кубчета 1 и 2 се доближават един до друг и се поставят в електрическо поле, чиято интензивност е насочена хоризонтално надясно, както е показано в горната част на фигурата. След това кубчетата се разместват и едва след това електрическото поле се отстранява (долната част на фигурата). Изберете от предложения списък две твърдения, които съответстват на резултатите от експерименталните изследвания, и посочете техните номера.

1. След като кубовете се разместиха, зарядът на първия куб се оказа отрицателен, зарядът на втория е положителен.

2. След като са поставени в електрическо поле, електроните от първия куб започват да преминават във втория.

3. След като кубовете се разместиха, зарядите на двата куба останаха равни на нула.

4. Преди разделянето на кубчетата в електрическото поле лявата повърхност на 1-вия куб е била отрицателно заредена.

5. Преди разделянето на кубчетата в електрическото поле дясната повърхност на 2-ри куб е била отрицателно заредена.

Отговор:_____;

17. Как ще се променят честотата на собствените трептения и максималната сила на тока в бобината на осцилаторния кръг (виж фигурата), ако ключът K се премести от позиция 1 в позиция 2 в момента, когато зарядът на кондензатора е 0?

1. увеличаване

2. намаляване

3. няма да се промени

18. Установете съответствие между съпротивлението на участък от DC верига и схематично представяне на този участък от веригата. Съпротивленията на всички резистори на фигурите са еднакви и равни на R.

РАЗДЕЛ СЪПРОТИВЛЕНИЕ

DC СЕКЦИЯ

Отговор:_____;

19. Какъв е броят на протоните и неутроните в азотния изотоп 14 7 Н?

20. Време на полуразпад на натриевия изотоп 22 11 на

се равнява на 2,6 години. Първоначално имаше 208 g от този изотоп. Колко ще бъде след 5,2 години?

Отговор: ______


21. За някои атоми характерна особеност е възможността за улавяне от атомното ядро ​​на един от най-близките до него електрони. Как се променят масовото число и зарядът на ядрото в този случай?

За всяка стойност определете подходящото естество на промяната:

1. увеличава

2.намалява

3.не се променя

Запишете избраните числа за всяка физическа величина. Числата в отговора могат да се повтарят.

Експериментално изследване 1. Б 23 No 2402. Ученик изучава трептенията на математическо махало в училищната лаборатория. Резултатите от измерванията на какви количества ще му позволят да изчисли периода на трептене на махалото? 1) масата на махалото m и знанието за табличната стойност на ускорението на свободното падане g 2) дължината на нишката ma no l и познанието за табличната стойност на ускорението на свободното падане g 3) амплитудните колебания на махалото A и неговата маса m 4) амплитудата на трептенията на махалото A и познаване на табличната стойност на ускорението на свободно падане g 2. B 23 No. 2404. По време на експеримента студентът изследва зависимостта модула на еластичната сила на пружината върху дължината на пружината, която се изразява с формулата, където е дължината на пружината в недеформирано състояние. Графиката на получената зависимост е показана на фиг. Unke. Кое от твърденията отговаря на отговора с вашия резултат от върховния опит? А. Дължината на пружината в недеформираната лопатка следователно е 3 см. Б. Твърдостта на пружината е равна. 1) A 2) B 3) A и B 4) Нито A, нито B 3. B 23 No 2407. Необходимо е експериментално да се открият трептения на пружинно махало от твърди с тези пружини. периодна зависимост Коя двойка махала може да се използва за тази цел? На фигурата пружините и тежестите са показани в състояние с еднакво тегло. 1) A, C или D 2) само B 3) само C 4) само D 4. B 23 No 2408. Необходимо е експериментално да се установи зависимостта на периода на малките трептения на математическо махало от веществото от който се извършва натоварването. Какъв чифт маяци (виж фиг.) могат да бъдат взети за тази цел? Тежести с махало - кухи топки от мед и алуминий с еднаква маса и същия външен диаметър. 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 5. B 23 No 2410. При измерване на напрежението в краищата на жична спирала четирима ученици по различни начини се свързват с един волтметър. Резултатът от тези работи е показан на снимката по-долу. Кой от учениците под обединения волтметър е правилен? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 6. B 23 No 2411. Лъч бяла светлина, преминавайки през призма, се разлага на спектър. Предполага се, че ширината на спектъра, получен на екрана зад призмата, зависи от ъгъла на падане на лъча върху лицето на призмата. Необходимо е да се провери тази хипотеза експериментално. Какви два експеримента трябва да се извършат за такова изследване? 1) A и 2) B и 3) B и 4) C и B C D D 7. B 23 No 2414. същия материал. Коя двойка проводници трябва да бъде избрана, за да се установи експериментално зависимостта на съпротивлението на проводника от неговата дължина? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 8. B 23 No 2415. Проводниците се изработват от различни материали. Коя двойка проводници трябва да бъде избрана, за да се установи експериментално зависимостта на съпротивлението на проводника от неговото специфично съпротивление? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 9. B 23 No 2416 три Коя двойка кондензатори трябва да бъде избрана, за да се открие експериментално зависимостта на капацитета на атора от площта на неговите плочи? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 10. B 23 No 2417 три Коя двойка кондензатори трябва да се избере, за да се открие експериментално зависимостта на капацитета на атора от разстоянието между неговите пластини? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 11. B 23 № 2418 мили. Коя двойка кондензатори трябва да се избере, за да се открие експериментално зависимостта на капацитета на кондензатора от електрическия проводник? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 12. B 23 No 2419. При измерване на силата на тока в жичната спирала R четирима ученици свързаха амперметъра по различни начини. Резултатът от ultat е показан на снимката по-долу. Посочете правилната връзка за амперметъра. 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 13. B 23 № 2421. За да се провери експериментално, че твърдостта на еластичната пръчка зависи от нейната дължина, двойка стоманени пръти 1) A и 2) B и 3) C и 4) B и BCDD 14. B 23 No 2429. Два съда са пълни с различни течности. Коя двойка съдове трябва да бъде избрана, за да се открие експериментално зависимостта и напорния мост на колона течност от нейната плътност? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 15. B 23 No 2430. Два съда са пълни с една и съща течност. Коя двойка съдове трябва да бъде избрана, за да се открие експериментално зависимостта на налягането на течния стълб от височината на колоната? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 16. B 23 No 3119. Проводници от същия материал а ла. Коя двойка проводници трябва да бъде избрана, за да се открие експериментално зависимостта на съпротивлението на проводника от неговия диаметър? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 17. B 23 No 3122. Предполага се, че размерът на виртуалното изображение на обект, създаден от разсейваща леща, зависи от оптичната сила на лещата. Необходимо е да се провери тази хипотеза експериментално. Какви два експеримента могат да се направят за такова изследване 1) A и 2) A и 3) B и 4) C и B C C D 18. B 23 No. Какви две измервания трябва да знае, за да определи твърдостта на пружината и махалото? 1) амплитудата на трептене на формата на вълната A и нейния период на трептене T 2) амплитудата на трептене на плаващото махало A и маса m на товара 3) ускорение на свободно падане g и амплитуда на вълновото махало A 4) период на трептене на махалото Т и маса m на товара 19. В 23 No 3127. плътности. Коя двойка топки трябва да бъде избрана, за да се открие експериментално зависимостта на силата на Архимед от плътността на течността? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 20. B 23 No 3128. Две топки са изработени от различни материали. Каква двойка топки трябва да бъде избрана, за да се открие експериментално зависимостта и моста на масите от плътността? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 21. B 23 № 3214. За да се определи молната маса на газ в равновесие е необходимо да се знае точно мярката 1) Температура, маса и налягане на газа 2) Плътност на газа , неговата температура и налягане 3) Плътност на газа, неговата маса и температура 4) Налягане на газа, неговия обем и неговата температура 22. B 23 No. 3215. Пружинното махало извършва свободни хармонични трептения. Каква стойност може да се определи, ако са известни масата на товара m и периодът на трептене T на махалото? 1) Дължината без разтягане на тази пружина 2) Максимална и малка потенциална енергия 3) Коравина на пружината 4) Амплитудата на трептенето на пружините и махалото 23. B 23 No 3246. По време на лабораторната работа се наложи за измерване на напрежението на съпротивлението tiv leni. Това може да се направи с помощта на верига 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 24. B 23 № 3247. По време на лабораторната работа беше необходимо да се измери токът през съпротивлението Това може да се направи с помощта на верига 1 ) 1 2) 2 3) 3 4) 4 25. B 23 No 3248. По време на лабораторната работа се наложи измерване на напрежението на резистора. Това може да стане по схемата 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 26. B 23 No 3249. В цилиндричен съд се излива течност. Предполага се, че налягането на течността върху дъното на съда зависи от площта на дъното на съда. За да проверите тази хипотеза, трябва да изберете следните два експеримента от дадените по-долу. 1) A и 2) B и 3) A и 4) B и C C D D ​прочетете 1) налягане на газа p и неговия обем V 2) маса на газа m и неговата температура T 3) температура на газа T и неговия обем V 4) налягане на газа p и температура на газа T 28. B 23 No 3320. Математическото махало извършва свободни хармонични трептения. Каква стойност може да се определи, ако дължината l и периодът на трептене T на светлината са известни? 1) Амплитуда A на трептене на маяка 2) Ускорение на свободното падане g 3) Максимална малка кинетична енергия 4) маса m на тежестта се люлее 29. B 23 No 3347. Тежестите на махалата са медни топчета. Коя двойка махала (виж фигурата) трябва да се избере, за да се установи експериментално дали периодът на малките трептения зависи от дължината на нишката? 1) A и 2) A и 3) A и 4) B и B C D C 30. B 23 No 3391. Телна намотка с ток създава магнитно поле. Предполага се, че магнитният поток през напречното сечение на бобината зависи от броя на завоите и диаметъра. Необходимо е да се провери тази хипотеза експериментално. Какви два комплекта намотки трябва да се вземат за такова изследване? 1) A и 2) B и 3) B и 4) C и B C D D 31. B 23 No 3392. Да предположим, че не знаете формулата за изчисляване на периода на трептене на математическо махало. Необходимо е експериментално да се провери дали тази стойност зависи от масата на товара. Кои маяци трябва да се използват за тази проверка? 1) A и 2) A и 3) B и 4) B и BDCD 32. B 23 No. 3395. Ученикът изучава закона на Архимед, променяйки в опити обема на тяло, потопено в течност, и плътността на течност. Коя двойка експерименти трябва да избере, за да открие зависимостта на архимедовата сила от обема на потопеното тяло? (Фигурите показват плътността на течността.) 33. B 23 No 3462. Има отклонение от закона на Ом за сечение на веригата. Това се дължи на факта, че 1) се променя с i броят на електроните, движещи се с i по спирала 2) на синьо ​ дава фото ефект 3) променя съпротивлението на бобината при нагряване 4) се появява магнитно поле 34. B 23 № 3467. За определяне на ефективността на наклонената равнина е използвано оборудването, показано на фигурата. С помощта на динамометър ученик повдига пръчка с две тежести равномерно по наклонена равнина. Студентът въвежда данните от експеримента в таблицата. Каква е ефективността на наклонена равнина? Вашият отговор е изразен като процент. Индикация на диаметъра при повдигане на товара, N 1,5 Дължина на наклонената равнина, m 1,0 Тегло на щангата с две отзад, kg 0,22 Височина на наклонената равнина, m 0,15 1) 10% 2) 22% 3) 45% 4 ) 100% 35. B 23 No 3595. Ученик прави опити с две лещи, насочвайки към тях паралелен лъч светлина. Ходът на лъчите в тези експерименти е показан на фигурите. Според резултатите от тези експерименти, фокусното разстояние на обектива 1) е по-голямо от фокусното разстояние на лещата 2) е по-малко от фокусното разстояние Разстоянието на лещата 3) е равно на фокусното разстояние на лещата 4 ) не може да се съотнесе с фокусното разстояние на лещата 36. B 23 No 3608. Ученикът провежда опити с две лещи, насочвайки към тях паралелен лъч светлина. Ходът на лъчите в тези експерименти е показан на фигурите. Според резултатите от тези експерименти, фокусното разстояние на обектива 1) е по-голямо от фокусното разстояние на лещата 2) е по-малко от фокусното разстояние на обектива 3) е равно на фокусното разстояние на обектива 4) не може да бъде корелирано с фокусно разстояние на обектива 37. B 23 No 3644. В близкото минало за точни електрически измервания се използваха съпротивителни "магазини", които представляваха дървена кутия, под капака на която е поставена дебела медна пластина (1) с пролуки ( 2), в който могат да се поставят медни тапи (3) (виж фигурата). Ако всички щепсели са здраво поставени, тогава електрическият ток протича през тях директно по плочата, чието съпротивление е незначително. Ако някоя от щепселите липсва, тогава токът протича през проводниците (4), които затварят пролуките и имат точно измерено съпротивление.Tiv le ni eat. Определете на какво е равно съпротивлението, зададено в кутията за съпротивление, както е показано на следващата диаграма, ако, . 1) 8 ома 2) 9 ома 3) 0,125 ома 4) 0,1 ома Какъв участник може да се определи от тези данни? 1) Авогадро номер 2) Електричество по едно и също време 3) Универсален газ едновременно 4) на 39. B 23 No. 3646. В близкото минало за точни електрически измервания се използваха съпротивителни „магазини”, които са дървена кутия, под капака на която е поставена дебела медна плоча (1) с пролуки (2), в които могат да се поставят медни тапи (3) (виж фигурата). Ако всички щепсели са здраво поставени, тогава електрическият ток протича през тях директно по плочата, чието съпротивление е незначително. Ако някоя от щепселите липсва, тогава токът протича през проводниците (4), които затварят пролуките и имат точно измерено съпротивление.Tiv le ni eat. Определете на какво е равно съпротивлението, показано на следващата диаграма, ако е зададено на, store, устойчивост, . 1) 10 ома 2) 16 ома 3) 0,1 ома 4) 0,625 ома Какъв участник може да се определи от тези данни? 1) Avoga dro номер 2) електрическа мощност 3) универсална мощност на газ 4) според позицията на Болцман при 41. B 23 No. 3718. За да определите мощността на постоянен електрически емитер в разрез и след това повторно, използвайте идеален амперметър и волтметър. Каква е схемата на свързване на тези устройства, свързващи проводници, е пренебрегвана и може да бъде малка. 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 е правилно? ток, Съпротивление 42. B 23 No 3719. За изследване на газовите закони лаборант изработи газов термометър, който представлява колба с въздух, херметически свързана с извита тръба, в чиято отворена вертикална част има колона от вода. Чрез нагряване на въздуха в колбата лаборантът наблюдава движението на водния стълб вътре в тръбата. В същото време атмосферното налягане остава непроменено. Някои етапи от експеримента са показани на фигурата. Кое от твърденията отговаря(а) на резултатите от този експеримент, проведен при посочените условия? А) При нагряване на газ промяната в обема му е пропорционална на промяната в температурата ry. Б) Когато газът се нагрява, неговото налягане ще се увеличи от I. 1) само A 2) само B 3) както A, така и B 4) нито A, нито B. Използвайки данните от фигурата и психрометричната таблица, определете каква температура (в градуси по Целзий) показва сухомерът, ако относителната влажност на въздуха и в помещението е нее 60%. 1) 10,5ºС 2) 21ºС 3) 11ºС 4) 29ºС измерват ъглите на усукване на конеца, на който окачването е късо. В резултат на този експеримент Г. Кавендиш измерва стойността на 1) плътност на оловото 2) коефициент на ефективност enta, пропорционален на ti в закона на Куло 3) гравитационно към ti 4 ) ускорение на свободното падане на Земята 45. B 23 No. 4131. Метеорит с тегло 10 тона се приближава към сферична планета. Радиусът на тази планета е 2,5 106 m. Фигура с unke (плътна линия). Ускорението на свободно падане на повърхността от тази планета е приблизително равно на 1) 3,5 m/s 2 2) 50 m/s 2 3) 0,2 m/s 2 4) 1,4 m/s 2 46. B 23 No 4356 Има комплект тежести от 20g, 40g, 60g и 80g и пружина, прикрепена към опората във вертикално положение. Тежестите се окачват внимателно на свой ред от пружината (виж фигура 1). Зависимостта на удължението на пружината от масата на товара, прикрепен към пружината, е показана на фигура 2. Товар от каква маса, като е прикрепен към тази пружина, може да прави малки трептения по оста от ъгъла на часа с онзи? 1) 20 g 2) 40 g 3) 50 g 4) 80 g Тежестите се окачват внимателно на свой ред от пружината (виж фигура 1). Зависимостта на удължението на пружината от масата на товара, прикрепен към пружината, е показана на фигура 2. Товар от каква маса, като е прикрепен към тази пружина, може да прави малки трептения по оста от ъгъла на часа с онзи? 1) 10 g 2) 40 g 3) 60 g 4) 100 g Използвайки данните в таблиците, определете абсолютната влажност в помещението, където са монтирани тези термометри. Първата таблица показва относителната влажност, изразена в %. 1) 2) 3) 4) 49. B 23 No 4463. Показанията на сухи и мокри термометри, монтирани в определено помещение, са съответно равни на и. Използвайки данните в таблиците, определете абсолютната влажност в помещението, където са монтирани тези термометри. Първата таблица показва относителната влажност, изразена в %. 1) 2) 3) 4) 50. B 23 No 4498. Къщата стои на ръба на полето. От балкона, от 5 м височина, момчето хвърли камъче в хоризонтална посока. Началната скорост на камъчето е 7 m/s, масата му е 0,1 kg. 2 s след хвърлянето на ки, енергията на чантата е приблизително равна на 1) 15,3 J 2) 0 3) 7,4 J 4) 22,5 J 51. B 23 № 4568. Къщата стои на ръба на поле. От балкона, от 5 м височина, момчето хвърли камъче в хоризонтална посока. Началната скорост на камъчето е 7 m/s. 2 s след хвърлянето скоростта на чувала е приблизително равна на 1) 21 m/s 2) 14 m/s 3) 7 m/s 4) 0 52. B 23 № 4603. Къщата стои на ръба на полето. От балкона, от 5 м височина, момчето хвърли камъче в хоризонтална посока. Началната скорост на камъчето е 7 m/s, масата му е 0,1 kg. 2 s след хвърляне на пулса на торбата, приблизително равен на 1) 0,7 kg m/s 2) 1,4 kg m/s 3) 2,1 kg m/s 4) 0 53. B 23 No. 4638. Къщата стои на ръба на полето. От балкона, от 5 м височина, момчето хвърли камъче в хоризонтална посока. Началната скорост на камъчето е 7 m/s. 2 s след хвърлянето камъчетата ще бъдат на височина 1) 0 2) 14 m 3) 15 m 4) 25 m 54. B 23 № 4743. Учителят демонстрира опит в наблюдение на напрежението, което възниква в намотка, когато през него преминава магнит (фиг. 1). След това напрежението от намотката пада в компютърната измервателна система и се показва на монитора (фиг. 2). Какво беше направено с леда в експеримента? 1) зависимост и мощност на ЕМП на самото поле и индукция на полето от промяна в посоката на електрическия ток 2) поради зависимостта и моста на силата на Ампер от силата на тока 3) магнитно поле ще се появяват при промяна на електрическата мощност от което поле 4) зависи от посоката на индукционния ток от изменението на тока на магнитното поле 55. B 23 No 4778. Учителят сглобява веригата, показана на фиг. 1 чрез свързване на бобината към кондензатора. Първо, кондензаторът се свързва към източник на напрежение, след което превключвателят се завърта в позиция 2. Напрежението от индуктора влиза в компютърната измервателна система и резултатът се показва на монитора (фиг. 2). Какво беше направено с леда в експеримента? 1) автоматичен колебателен процес в генератора 2) необходими електромагнитни вериги 3) феномен на електромагнитната индукция 4) свободни електромагнитни трептения 56. B 23 № 4813. Учителят демонстрира опита от наблюдение на напрежението, което възниква в намотката при преминаване на магнит през него (фиг. 1). След това напрежението от намотката пада в компютърната измервателна система и се показва на монитора (фиг. 2). В експеримента се изследва 1) магнитно поле се появява при промяна на електрическото поле 2) явлението електромагнитна индукция 3) явлението самоиндукция 4) действието на силата на Ампер 57. B 23 No. 4848. учителят демонстрира експеримента, настройката за който е показана на снимката (фиг. 1). Първо, той свърза кондензатора към източник на напрежение и след това завъртя превключвателя в положение 2. Напрежението от индуктора се подава в компютърна измервателна система и резултатите от промените на напрежението с течение на времето се показват на екрана. Нищо (фиг. . 2). Това, което се наблюдава в експеримента 1) свободни флуктуиращи трептения в идеален контур 2) свободни затихващи трептения в осцилаторния кръг 3) явлението възниква осцилаторна верига 4) имате нужда от необходимите електромагнитни трептения ​в контур 58. B 23 No. 4953. Ученикът измерва силата на тежестта, действаща върху товара. Показанията на динамометъра са показани на снимката. Грешката при измерване е равна на стойността на деленето на диаметъра на измервателния уред. В кой случай е правилна индикацията за размера на измервателния уред за запис? 1) (2,0 ± 0,1) N 2) (2,0 ± 0,2) N 3) (2,0 ± 0,5) N 4) (2,0 ± 0,01) N 59. B 23 No 5163. Ученикът измерва силата на тежестта, действаща върху натоварване. Показанията на динамометъра са показани на снимката. Грешката при измерване е равна на стойността на деленето на диаметъра на измервателния уред. В кой случай е правилна индикацията за размера на измервателния уред за запис? 1) (1,6 ± 0,2) N 2) (1,4 ± 0,2) N 3) (2,4 ± 0,1) N 4) (1,6 ± 0,1) N 60. B 23 No 5198. Ученикът измерва силата на тежестта, действаща върху натоварване. Показанията на динамометъра са показани на снимката. Грешката при измерване е равна на стойността на деленето на диаметъра на измервателния уред. В кой случай е правилна индикацията за размера на измервателния уред за запис? 1) (1,8 ± 0,2) N 2) (1,3 ± 0,2) N 3) (1,4 ± 0,01) N 4) (1,4 ± 0,1) N 61. B 23 No 5303. Ученикът измерва силата на тежестта, действаща върху натоварване. Показанията на динамометъра са показани на снимката. Грешката при измерване е равна на стойността на деленето на динамометъра. В кой случай показанието на записаното от нас динамометъра е правилно? 1) (4,3 ± 0,1) N 2) (4,3 ± 0,2) N 3) (4,6 ± 0,1) N 4) (4,3 ± 0,3) N 62. B 23 № 6127. С помощта на осцилоскоп ученик изследва принудителни трептения в осцилаторна верига, състояща се от последователно свързана телена намотка, кондензатор и резистор с малко съпротивление. Индуктивността на бобината е 5 mH. Фигурата показва изгледа на екрана на осцилоскопа, когато неговите сонди са свързани към изводите на кондензатора за случай на резонанс. Фигурата също така показва превключвателя на осцилоскопа, който ви позволява да променяте мащаба на изображението по хоризонталната ос: като завъртите този превключвател, можете да зададете какъв период от време съответства на едно разделение на екрана на осцилоскопа. Определете какъв е капацитетът на потребителя в трептящата верига, кондензирана с тора? 1) 20 uF 2) ≈ 64 mF 3) ≈ 80 uF 4) 80 F . Капацитетът на кондензатора е 16 микрофарада. Фигурата показва изгледа на екрана на осцилоскопа, когато неговите сонди са свързани към изводите на кондензатора за случай на резонанс. Фигурата също така показва превключвателя на осцилоскопа, който ви позволява да променяте мащаба на изображението по хоризонталната ос: като завъртите този превключвател, можете да зададете какъв период от време съответства на едно разделение на екрана на осцилоскопа. Определете каква е индуктивността на бобината, използвана в осцилиращата верига. 1) 1 H 2) 25 mH 3) 0,17 H 4) 64 μH 64. B 23 No. 6206. Различни проводници са направени от един и същи материал. Коя двойка проводници трябва да бъде избрана, за да се провери експериментално зависимостта на съпротивлението на проводника от неговата дължина? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 65. B 23 No 6241. Необходимо е експериментално да се установи зависимостта на периода на трептене на пружинно махало от масата на товара. Каква двойка махала трябва да се използва за тази цел? 1) A и D 2) само B 3) само C 4) само D Коя двойка махала трябва да се използва за този тест? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 67. B 23 No 6314. Необходимо е експериментално да се установи зависимостта на периода на малките трептения на математическо махало от веществото, от което е направен товарът. Каква двойка махала може да се вземе за тази цел? Тежести с махало - кухи топки, изработени от мед и алуминий с еднаква маса и същия външен диаметър. 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 68. B 23 No 6350. За извършване на лабораторна работа на ученика са дадени динамометър, товар с неизвестна плътност и чаша с вода. За съжаление, делението на скалата не беше посочено на динамометъра. Използвайки скиците на експеримента, определете стойността на делението на скалата на диаметъра на милиметър. 1) 0,1 N 2) 0,2 N 3) 0,4 N 4) 0,5 N За съжаление, делението на скалата не беше посочено на чашата. Използвайки скици на хода на експеримента, определете цената на разделяне на мащаба на промяната от урока. 1) 200 мл 2) 250 мл 3) 400 мл 4) 500 мл

Дял