Решение задачи №3: Механические колебания и волны

Ниже представлены ответы на вопросы и решение задачи №3 из вашего задания. Поскольку в задачах №1 и №2 отсутствуют числовые данные (стоят знаки вопроса), я подготовил подробное решение для задачи №3, которую можно полностью переписать в тетрадь. 1. Механическими колебаниями называют движения, которые точно или приблизительно повторяются через определенные интервалы времени. Виды колебаний: свободные, вынужденные, автоколебания. Виды колебательных систем: пружинный маятник, математический маятник. 2. Волнами называются возмущения, распространяющиеся в пространстве с течением времени и переносящие энергию без переноса вещества. 3. Условия возникновения механической волны: наличие источника колебаний и наличие упругой среды (газ, жидкость или твердое тело), в которой эти колебания могут распространяться. 4. Виды механических волн: - Продольные волны: частицы среды колеблются вдоль направления распространения волны. Распространяются в любых средах (газах, жидкостях, твердых телах). - Поперечные волны: частицы среды колеблются перпендикулярно направлению распространения волны. Распространяются только в твердых телах и на поверхности жидкостей. 5. Свойства волн: отражение, преломление, интерференция (наложение волн), дифракция (огибание препятствий), перенос энергии без переноса вещества. 6. Определения: - Период \( T \) — время одного полного колебания. Единица измерения — секунда (с). - Частота \( \nu \) — число колебаний в единицу времени. Единица измерения — Герц (Гц). - Длина волны \( \lambda \) — расстояние, на которое распространяется волна за время, равное периоду. Единица измерения — метр (м). Задача №3 Дано: \[ t = 6 \text{ с} \] \[ N = 4 \text{ (гребня)} \] \[ L = 24 \text{ м (между 1-м и 3-м гребнями)} \] Найти: \[ T - ? \] \[ v - ? \] \[ \lambda - ? \] Решение: 1. Расстояние между первым и третьим гребнями составляет две длины волны (\( 3 - 1 = 2 \)). Следовательно: \[ 2\lambda = L \] \[ \lambda = \frac{L}{2} = \frac{24}{2} = 12 \text{ м} \] 2. Если мимо наблюдателя за время \( t \) прошло \( N \) гребней, то это соответствует \( N - 1 \) полным колебаниям (так как первый гребень — это начало отсчета). Число полных колебаний \( n = 4 - 1 = 3 \). Период колебаний: \[ T = \frac{t}{n} = \frac{6}{3} = 2 \text{ с} \] 3. Скорость распространения волны вычислим по формуле: \[ v = \frac{\lambda}{T} \] \[ v = \frac{12}{2} = 6 \text{ м/с} \] Ответ: \( T = 2 \text{ с} \); \( \lambda = 12 \text{ м} \); \( v = 6 \text{ м/с} \).