Задачи на тему Механические колебания и волны. Звук
из задачника Перышкин, Гутник 9 класс по предмету Физика

Название темы: 24. Колебательное движение
1. Приведите примеры колебательных движений.
2. Как вы понимаете утверждение о том. что колебательное движение периодично?
3. Что такое период колебаний?
4. Какой общей чертой (кроме периодичности) обладают движения тел, изображенных на рисунке 48?
Название темы: 25. Свободные колебания. Колебательные системы. Маятник
1. Рассмотрите рисунок 49 и скажите, действует ли на шарик сила упругости пружины, когда он находится в точках В; С; О; D; А. Все ответы обоснуйте.
2. Пользуясь рисунком 49, объясните, почему по мере приближения шарика к точке О с любой стороны его скорость увеличивается, а по мере удаления от точки О в любую сторону скорость шарика уменьшается.
3. Почему шарик не останавливается, дойдя до положения равновесия?
4. Какие колебания называются свободными?
5. Что называется колебательными системами?
6. Что называется маятником?
7. Чем отличается пружинный маятник от нитяного?
Название темы: Упражнение 23
1. Какие из перечисленных систем являются колебательными?
2. На рисунке 57 изображён металлический диск, подвешенный на трёх резиновых шнурах. Если диск немного повернуть вокруг вертикальной оси и отпустить, то он будет в течение некоторого времени поворачиваться вокруг этой оси то по ходу часовой стрелки, то против. Объясните: а) под действием какой силы происходят колебания диска; б) возникла бы эта сила или нет, если бы диск не действовал на шнуры своим весом; в) какие тела входят в эту колебательную систему; г) является ли эта система маятником.
Название темы: 26. Величины характеризующие колебательное движение
1. Что называется амплитудой колебания; периодом колебания: частотой колебания? Какой буквой обозначается и в каких единицах измеряется каждая из этих величин?
2. Что такое одно полное колебание?
3. Какая математическая зависимость существует между периодом и частотой колебания?
4. Как зависят: а) частота; б) период свободных колебаний маятника от длины его нити?
5. Что называется собственной частотой колебательной системы?
6. Как направлены по отношению друг к другу скорости двух маятников в любой момент времени, если эти маятники колеблются в противоположных фазах? в одинаковых фазах?
Название темы: Упражнение 24
1. На рисунке 58 изображены пары колеблющихся маятников. В каких случаях два маятника колеблются: в одинаковых фазах по отношению друг к другу? в противоположных фазах?
2. Частота колебаний стометрового железнодорожного моста равна 2 Гц. Определите период этих колебаний.
3. Период вертикальных колебаний железнодорожного вагона равен 0,5 с. Определите частоту колебаний вагона.
4. Игла швейной машины делает 600 полных колебаний в одну минуту. Какова частота колебаний иглы, выраженная в герцах?
5. Амплитуда колебаний груза на пружине равна 3 см. Какой путь от положения равновесия пройдет груз за ¼ T; ½T; ¾T; T.
6. Амплитуда колебаний груза на пружине равна 10 см, частота 0,5 Гц. Какой путь пройдет груз за 2 с?
7. Горизонтальный пружинный маятник, изображенный на рисунке 49, совершает свободные колебания. Какие величины, характеризующие это движение (амплитуда, частота, период, скорость, сила, под действием которой совершаются колебания), являются постоянными, а какие — переменными? (Трение не учитывайте.)
Название темы: 27. Гармонические колебания
1. По рисунку 59 расскажите о цели, порядке выполнения и результатах изображенного опыта.
2. Как называется кривая линия, изображенная на рисунке 60? Чему соответствуют отрезки ОА и ОТ?
3. Какие колебания называются гармоническими?
4. Что можно показать с помощью опыта, изображенного на рисунке 61?
5. Что называется математическим маятником?
6. При каких условиях реальный нитяной маятник будет совершать колебания, близкие к гармоническим?
7. Как меняются действующая на тело сила, его ускорение и скорость при совершении им гармонических колебаний?
Название темы: 28. Затухающие колебания
1. Как меняются скорость и кинетическая энергия маятника (см. рис. 49) при приближении шарика к положению равновесия? Почему?
2. Что можно сказать о полной механической энергии колеблющегося маятника в любой момент времени, если допустить, что потерь энергии нет? Согласно какому закону это можно утверждать?
3. Может ли тело, находясь в реальных условиях, совершать колебательное движение без потерь энергии?
4. Как меняется с течением времени амплитуда затухающих колебаний?
5. Где быстрее прекратятся колебания маятника: в воздухе или в воде? (Начальный запас энергии в обоих случаях одинаков.)
Название темы: Упражнение 25
1. Горизонтальный пружинный маятник, изображенный на рисунке 49, отвели в сторону и отпустили. Как меняются перечисленные в таблице величины, характеризующие колебательное движение этого маятника, на указанных участках его пути? Перечертите таблицу 1 в тетрадь и заполните ее.
2. На рисунке 63 изображен шарик на нити, колеблющийся без трения между точками А я В. Находясь в точке В, этот маятник обладает потенциальной энергией, равной 0,01 Дж относительно горизонтали 1, принятой за нулевой уровень отсчета потенциальной энергии. Чему равна: а) потенциальная энергия шарика в точках А и О; б) кинетическая энергия шарика в точках В, О и А; в) полная механическая энергия шарика в точках В, D, О, С и А?
Название темы: 29. Вынужденные колебания
1. Могут ли свободные колебания быть незатухающими? Почему?
2. Что необходимо делать для того, чтобы колебания были незатухающими?
3. Какие колебания называются вынужденными?
4. Что такое вынуждающая сила?
5. В каком случае говорят, что колебания установились?
6. Что можно сказать о частоте установившихся вынужденных колебаний и частоте вынуждающей силы?
7. Могут ли тела, не являющиеся колебательными системами, совершать вынужденные колебания? Приведите примеры.
8. До каких пор происходят вынужденные колебания?
Название темы: Упражнение 26
1. Рассмотрите рисунок 52 и скажите, какие из тел способны совершать: свободные колебания; вынужденные колебания. Ответ обоснуйте.
2. Могут ли происходить: а) вынужденные колебания в колебательной системе; б) свободные колебания в системе, не являющейся колебательной? Приведите примеры.
Название темы: 30. Резонанс
1. С какой целью и как проводился опыт с двумя маятниками, изображенными на рисунке 64, а?
2. В чем заключается явление, называемое резонансом?
3. Какой из маятников, изображенных на рисунке. 64, б. колеблется в резонанс с маятником 3? По каким признакам вы это определили?
4. К каким колебаниям — свободным или вынужденным — применимо понятие резонанса?
5. Приведите примеры, показывающие, что в одних случаях резонанс может быть полезным явлением, а в других — вредным.
Название темы: Упражнение 27
1. Маятник 3 (см. рис. 64, б) совершает свободные колебания, а) Какие колебания — свободные или вынужденные — будут совершать при этом маятники 1, 2 и 4? б) Благодаря чему возникает вынуждающая сила, действующая на маятники 1, 2 и 4? в) Каковы собственные частоты маятников 1, 2 и 4 по сравнению с частотой колебаний маятника 3? г) Почему маятник 1 колеблется в резонанс с маятником 3, а маятники 2 и 4 — нет?
2. Вода, которую мальчик несет в ведре, начинает сильно расплескиваться. Мальчик меняет темп ходьбы (или просто сбивает ногу), и расплескивание прекращается. Почему так происходит?
3. Собственная частота качелей равна 0,6 Гц. Через какие промежутки времени нужно подталкивать их, чтобы раскачать как можно сильнее, действуя относительно небольшой силой?
Название темы: 31. Распространение колебаний в среде. Волны
1. Что называется волнами?
2. В чем заключается основное общее свойство бегущих волн любой природы?
3. Происходит ли в бегущей волне перенос вещества?
4. Что такое упругие волны?
5. Приведите примеры видов волн, не относящихся к упругим.
Название темы: 32. Продольные и поперечные волны
1. Какие волны называются продольными? поперечными? Приведите примеры.
2. Какие волны — поперечные или продольные — являются волнами сдвига? волнами сжатия и разрежения?
3. В какой среде могут распространяться упругие поперечные волны? упругие продольные волны?
4. Почему упругие поперечные волны не распространяются в жидких и газообразных средах?
Название темы: 33. Длина волны. Скорость распространения волн
1. Что называется длиной волны?
2. Какой буквой обозначается длина волны?
3. За какое время колебательный процесс распространяется на расстояние, равное длине волны?
4. По каким формулам можно рассчитать длину волны и скорость распространения поперечных и продольных волн?
5. Расстояние между какими точками равно длине продольной волны, изображенной на рисунке 69?
Название темы: Упражнение 28
1. С какой скоростью распространяется волна в океане, если длина волны равна 270 м, а период колебаний равен 13,5 с?
2. Определите длину волны при частоте 200 Гц, если скорость распространения волны равна 340 м/с.
3. Лодка качается на волнах, распространяющихся со скоростью 1,5 м/с. Расстояние между двумя ближайшими гребнями волн равно 6 м. Определите период колебаний лодки.
Название темы: 34. Источники звука. Звуковые колебания
1. Расскажите об опытах, изображенных на рисунках 70 — 73. Какой вывод из них следует?
2. Каким общим свойством обладают все источники звука?
3. Механические колебания каких частот называются звуковыми и почему?
4. Какие колебания называются ультразвуковыми? инфразвуковыми?
5. Расскажите об измерении глубины моря методом эхолокации.
Название темы: Упражнение 29
Звук от взмахов крыльев летящего комара мы слышим, а летящей птицы — нет. Почему?
Название темы: 35. Высота и тембр звука
1. По рисунку 70 расскажите, как исследовалась зависимость высоты звука от частоты колебаний его источника. Какой вывод был сделан?
2. С какой целью ставился опыт, изображенный на рисунке 75? Опишите, как этот опыт проводился и какой был сделан вывод.
3. Как на опыте удостовериться в том, что из двух камертонов более высокий звук издает тот. у которого больше собственная частота? (Частоты на камертонах не указаны.)
4. От чего зависит высота звука?
5. Что называется чистым тоном?
6. Что такое основной тон и обертоны звука?
7. Чем определяется высота звука?
8. Что такое тембр звука и чем он определяется?
Название темы: Упражнение 30
1. Какое насекомое чаще машет крыльями в полете — шмель, комар или муха? Почему вы так думаете?
2. Зубья вращающейся циркулярной пилы создают в воздухе звуковую волну. Как изменится высота звука, издаваемого пилой при ее холостом ходе, если на ней начать распиливать толстую доску из плотной древесины? Почему?
3. Известно, что чем туже натянута струна на гитаре, тем более высокий звук она издает. Как изменится высота звучания гитарных струн при значительном повышении температуры окружающего воздуха? Ответ поясните.
Название темы: 36. Громкость звука
1. С какой целью ставят опыт, изображенный на рисунке 72, и как он проводится?
2. Как изменится громкость звука, если уменьшить амплитуду колебаний его источника?
3. Звук какой частоты — 500 Гц или 3000 Гц — человеческое ухо воспримет как более громкий при одинаковых амплитудах колебаний источников этих звуков?
4. От чего зависит громкость звука?
5. Назовите единицы громкости и уровня громкости звука.
6. Как отражается на здоровье человека систематическое действие громких звуков?
Название темы: 37. Распространение звука
1. С какой целью ставят опыт, изображенный на рисунке 77? Опишите, как этот опыт проводится и какой вывод из него следует.
2. Может ли звук распространяться в газах, жидкостях, твердых телах? Ответы подтвердите примерами.
3. Какие тела лучше проводят звук — упругие или пористые? Приведите примеры упругих и пористых тел.
4. Каким образом обеспечивают звукоизоляцию помещений. т.е. защищают помещения от посторонних звуков?
Название темы: Упражнение 31
1. Может ли звук сильного взрыва на Луне быть слышен на Земле? Ответ обоснуйте.
2. Если к каждому из концов нити привязать по одной половинке мыльницы, то с помощью такого телефона можно переговариваться даже шепотом, находясь в разных комнатах. Объясните явление.
Название темы: 38. Звуковые волны. Скорость звука
1. С какой, частотой колеблется барабанная перепонка уха человека, когда до нее доходит звук?
2. Какую волну — продольную или поперечную — представляет собой звук, распространяющийся в воздухе? в воде?
3. Приведите пример, показывающий, что звуковая волна распространяется не мгновенно, а с определенной скоростью.
4. Чему равна скорость распространения звука в воздухе при 20 °С?
5, 6. Зависит ли скорость звука от того, в какой среде он распространяется? Какова скорость звука в воздухе?
Название темы: Упражнение 32
1. Определите скорость звука в воде, если источник, колеблющийся с периодом 0,002 с, возбуждает в воде волны длиной 2,9 м.
2. Определите длину звуковой волны частотой 725 Гц в воздухе, в воде и в стекле.
3. По одному концу длинной металлической трубы один раз ударили молотком. Будет ли звук от удара распространяться ко второму концу трубы по металлу? по воздуху внутри трубы? Сколько ударов услышит человек, стоящий у другого конца трубы?
4. Наблюдатель, стоящий около прямолинейного участка железной дороги, увидел пар над свистком идущего вдали паровоза. Через 2 с после появления пара он услышал звук свистка, а через 34 с паровоз прошел мимо наблюдателя. Определите скорость движения паровоза.
5*. Наблюдатель удаляется от колокола, в который бьют каждую секунду. Сначала видимые и слышимые удары совпадают. Потом они перестают совпадать. Затем на некотором расстоянии наблюдателя от колокола видимые и слышимые удары снова совпадают. Объясните это явление.
Название темы: 39. Отражение звука. Эхо
1. В результате чего образуется эхо?
2. Почему эхо не возникает в маленькой, заполненной мебелью комнате, но возникает в большом полупустом помещении?
3. Как можно улучшить звуковые свойства большого зала?
4. Почему при использовании рупора звук распространяется на большее расстояние?
Название темы: 40. Звуковой резонанс
1. Приведите примеры проявления звукового резонанса, не упомянутые в тексте параграфа.
2. Для чего камертоны устанавливают на резонаторных ящиках?
3. Каково назначение резонаторов, применяемых в музыкальных инструментах?
4. От чего зависит тембр звука?
5. Что является источником голоса человека?
Название темы: 41. Интерференция звука
1. Пользуясь рисунками 82 — 84, расскажите кратко, как проводился опыт по сложению звуковых волн.
2. Что называют разностью хода двух волн?
3. Какая закономерность была выявлена в результате опыта, изображенного на рисунках 82—84?
4. Какие волны называются когерентными?
5. Что такое интерференционная картина и от каких источников она может получиться?
6. Какое явление называется интерференцией?
7. Как на слух можно убедиться в образовании интерференционной картины?
8. Для волн каких видов характерно явление интерференции?

Рады приветствовать учеников всех учебных заведений всех возрастов на нашем сайте! Здесь вы найдете решебники и решения задач бесплатно, без регистрации.
Видео онлайн