Решение задач по физике: длина волны и колебания

Вариант 1 Задача 1. Дано: \( \nu = 200 \) Гц \( v = 340 \) м/с Найти: \( \lambda \) — ? Решение: Длина волны связана со скоростью и частотой формулой: \[ \lambda = \frac{v}{\nu} \] Подставим значения: \[ \lambda = \frac{340}{200} = 1,7 \text{ м} \] Ответ: \( \lambda = 1,7 \) м. Задача 2. По графику определим характеристики колебаний: 1. Амплитуда \( A \) — это максимальное отклонение от положения равновесия. По оси \( X \) видим значение 8. \( A = 8 \) м. 2. Период \( T \) — это время одного полного колебания. По графику видно, что одно полное колебание завершается в точке 12 с (так как половина периода соответствует 6 с, что видно по пересечению оси t). Также можно заметить, что между пиками (3 с и 15 с) проходит ровно один период: \( T = 15 - 3 = 12 \) с. 3. Частота \( \nu \) — величина, обратная периоду: \[ \nu = \frac{1}{T} = \frac{1}{12} \approx 0,083 \text{ Гц} \] Ответ: \( A = 8 \) м; \( T = 12 \) с; \( \nu \approx 0,083 \) Гц. Задача 3. Дано: \( T = 5 \text{ мс} = 0,005 \text{ с} \) \( \lambda = 7,175 \text{ м} \) Найти: \( v \) — ? Решение: Скорость волны вычисляется по формуле: \[ v = \frac{\lambda}{T} \] Подставим значения: \[ v = \frac{7,175}{0,005} = 1435 \text{ м/с} \] Ответ: \( v = 1435 \) м/с. Задача 4. Дано: \( N = 20 \) \( t = 1 \text{ мин } 20 \text{ с} = 80 \text{ с} \) Найти: \( T, \nu \) — ? Решение: 1. Период колебаний: \[ T = \frac{t}{N} = \frac{80}{20} = 4 \text{ с} \] 2. Частота колебаний: \[ \nu = \frac{1}{T} = \frac{1}{4} = 0,25 \text{ Гц} \] Ответ: \( T = 4 \) с; \( \nu = 0,25 \) Гц. Задача 5. Вопрос: Кто чаще машет крыльями: пчела, шмель или комар? Ответ: Чаще всех машет крыльями комар. Обоснование: Частота взмахов крыльев определяет высоту звука, который мы слышим. Комар издает тонкий, высокий писк, что соответствует очень высокой частоте колебаний (около 500–1000 Гц). Пчела и шмель издают более низкий звук (жужжание), так как их крылья совершают меньше взмахов в секунду (у пчелы около 200–250 Гц, у шмеля еще меньше). Следовательно, частота колебаний крыльев у комара самая большая.