(499) 267-83-08

в рабочие дни с 11:00 до 19:00

(967) 289-13-39

ежедневно с 9:00 до 23:00

Записаться

Появилась возможность записаться он-лайн!

Этапы обучения

Теория и практическое обучение вождению на механике или автомате, индивидуальный подход, никаких дополнительных затрат.


Какова частота колебаний поршней в цилиндрах двигателя автомобиля жигули


Задачи средней трудности. В1. Какова частота колебаний поршней в цилиндрах двигателя автомобиля «Жигули» при скорости движения автомобиля 120 км/ч

В1. Какова частота колебаний поршней в цилиндрах двигателя автомобиля «Жигули» при скорости движения автомобиля 120 км/ч, если диаметр колес 60 см и частота вращения коленчатого вала в 4,3 раза больше частоты вращения колес?

Рис. 1.8

В2. Уравнение движения гармонического колебания имеет вид: х = 0,02cospt. Построить график зависимости х(t). Найти смещение через 0,25 с; через 1,25 с. Ответы пояснить с помощью графика.

В3. При каких фазах смещение по модулю равно половине амплитуды?

В4. По графику, приведенному на рис. 1.8: а) найти амплитуду, период, частоту и циклическую частоту колебаний; б) написать уравнение зависимости х(t); в) найти смещение колеблющейся точки при фазах p/2 и рад; г) найти смещение через 0,1 и 0,15 с после начала отсчета времени.

В5. Амплитуда колебаний 10 см, в частота 0,5 Гц. Написать уравнение зависимости х(t) и построить его график. Найти фазу и смещение через 1,5 с. Определить, через сколько времени смещение будет 7,1 см.

В6. При фазе p/3 рад смещение было равно 1 см. Найти амплитуду колебаний и смещение при фазе рад.

В7. Составить уравнение гармонического колебания, если амплитуда колебания 4 см, а период – 0,01 с, х0 = 0. колебания происходят по закону х = acos(wt + a).

В8. Колебательное движение точки описывается уравнением х = =0,05cos20pt. Вычислив первую и вторую производные, написать уравнения зависимости скорости и ускорения от времени: υх(t) и ax(t). Найти координату, скорость и ускорение спустя с после момента t = 0.

В9. Амплитуда колебаний конца ножки камертона 1 мм, а частота колебаний 500 Гц. Написать уравнения х(t), υх(t) и ax(t). Каковы наибольшие значения скорости и ускорения? В каких положениях достигаются эти значения?

В10. Написать уравнение гармонического колебания тела, если его амплитуда 5 см, период 4 с, начальная фаза равна p/4, а также зависимости υх(t) и ax(t). колебания происходят по закону х = acos(wt + a).

В11. Тело совершает колебания по закону х = 0,3cosp(t + 0,5) м. Найти амплитуду, период, начальную фазу колебаний и ускорение в момент времени t = 0,5 с.

В12. Человек массой 80 кг качается на качелях. Амплитуда его колебания 1 м. За 1 мин он совершает 15 колебаний. Найти кинетическую и потенциальную энергию через 1/12 периода.

В13. Материальная точка массой 10 г колеблется по закону х = =0,05sin(0,6t + 0,8). Найти максимальную силу, действующую на точку, и полную энергию колеблющейся точки.

Задачи трудные

С1. Сравнить время прохождения колеблющейся точкой первой и второй половины амплитуды: t1 : t2 = ? Начальное смещение равно амплитуде х(0) = а.

С2. Какую часть периода груз маятника находится в пределах 1 см от положения равновесия, если амплитуда его колебания равна 2 см?

С3. Шарик массой 10 г совершает гармонические колебания с амплитудой А = 0,2 м и периодом Т = 4 с. В момент t0 = 0 х = А. Найти кинетическую и потенциальную энергии в момент времени t = 1 с.

С4. Написать уравнение гармонического колебания тела, если его полная энергия 3×10–5 Дж, максимальная сила, действующая на тело, 1,5 мН, период колебания 2 с и начальная фаза 60°. колебания происходят по закону х = acos(wt + p/3).

Пружинный маятник

Автор: Рассмотрим такую задачу. На гладкой поверхности лежит груз массой т, прикрепленный к стене пружиной жесткостью k (рис. 2.1). Как будет двигаться груз, если его слегка отвести в сторону и отпустить?

Рис. 2.1 Рис. 2.2

Читатель: По-моему, возникнет ситуация, абсолютно аналогичная той, что мы рассмотрели в § 1: на груз начнет действовать сила упругости, которая по закону Гука прямо пропорциональна смещению х и направлена к положению равновесия, причем Fx = –kx (рис. 2.2).

Автор: Совершенно верно! А сила упругости в данном случае будет играть роль той самой квазиупругой «возвращающей» силы, которую мы ввели в рассмотрение в § 1!

Читатель: Но тогда для нашего груза будут справедливы все полученные в § 1 результаты: он будет колебаться по закону

х = acoswt,

где а – амплитуда, а – циклическая частота. (Я учел, что начальная фаза равна нулю: a = 0.)

Автор: Верно! А каков будет период колебаний?

Читатель: .

Автор: Эту формулу надо запомнить:

    Рис. 2.3 . (2.1) Теперь у меня следующий вопрос: а как изменится период колебаний, если груз повесить на той же пружине, как показано на рис. 2.3? Читатель: Здесь надо будет учесть действие силы тяжести: в положении равновесия пружина будет растянута, должно выполняться равенство mg = Fупр. А что касается периода колебаний…, даже не знаю…

Автор: Вы правы. Если груз подвешен на пружине, то, помимо силы упругости, на его колебания будет влиять сила тяжести. Но ее действие можно исключить из рассмотрения таким прие­мом.

Рис. 2.4

Пусть в положении равновесия пружина удлини­лась на расстояние х0от недеформированного положения (рис. 2.4). Ясно, что в положении равновесия mg = kx0. Если пружину растянуть еще на расстояние х, считая от этой точки, то проекция равнодействующей всех сил, приложенных к грузу на ось х, будет равна

Fx = –k(х0 + х)+ mg = –kх0 – kх + mg = (mg – kx0) 0– kx = –kx.

Таким образом, если начало координат поместить в точ­ку, соответствующую положению равновесия, то все будет происходить так, как если бы на груз действовала только упругая сила пружины Fx = –kх. А значит, период колебаний не изменится.

Задача 2.1. Пружинный маятник колеблется с периодом Т = = 1,0 с. Масса груза т = 1,0 кг. Какова жесткость пружины?

   
Т = 1,0 с т = 1,0 кг Решение. Согласно формуле (2.1)
k = ?

Н/м.

Ответ: Н/м.

СТОП! Решите самостоятельно: А1–А3, В1, С1, С3.

Задача 2.2. Найти проекции ускорения шарика (рис. 2.5) при смещениях х1 = 2,0 см и х2 = –0,50 см, если масса шарика т = 100 г и жесткость пружины k = 400 Н/м. В какой точке проекция ускорения равна 10 м/с2?

  Рис. 2.5 Решение. Воспользуемся вторым законом Ньютона в проекции на ось х: тах = –kx Þ ax = – .
х1 = 2,0 см х2 = –0,50 см т = 100 г = 0,100 кг 10 м/с2 k = 400 Н/м
? ? х3 = ?

Тогда

–80 м/с2,

20 м/с2,

–0,25×10–2 м = –0,25 см.

Ответ: –80 м/с2; 20 м/с2; х3 = –0,25 см.

СТОП! Решите самостоятельно: В2, В3, С2.

Задача 2.3. Груз, подвешенный на пружине с жесткостью 1,0 кН/м, колеблется с амплитудой 2,0 см. Найти кинетическую и потенциальную энергию при фазе p/3 рад.

k = 1,0 кН/м = 1,0×103 Н/м а = 2,0 см = 2,0×10–2 м j = p/3 рад Решение. Потенциальная энергия сжатой или растянутой пружины . Если х = аcoswt или (если учесть, что фаза j = wt) х = аcosj, то
К = ? П = ?

5,0×10–2 Дж.

Полная энергия Е равна максимальному значению потенциальной энергии, то есть Е = П в тот момент, когда груз находится в крайнем положении, а его смещение равно амплитуде: . Поскольку полная энергия равна сумме потенциальной и кинетической энергий, то

Е = П + К Þ К = Е – П Þ

.

Подставим численные значения:

Дж.

Ответ: 5,0×10–2 Дж; Дж.

СТОП! Решите самостоятельно: В4, В5, С3.

Задача 2.4. Тело массой т подвешено на двух пружинах одинаковой длины, но с разными упругими свойствами. Коэффициенты упругости k1 и k2. Определите частоту колебаний тела в случаях а и б (рис. 2.6).

   
k1 k2 т Решение. Поставим вопрос так: пружинами какой жесткости k01 и k02 можно заменить эти системы пружин, чтобы при одинаковой внешней силе F они деформировались на такую же величину Dl? 1. Растянем две параллельные пружины на величину Dl, тогда общая сила, действующая на груз, будет равна
n1 = ? n2 = ?
Рис. 2.6

F = F1 + F2 = k1Dl + k2Dl. (1)

С другой стороны, при замене этих двух пружин на одну жесткостью k01 получим

F = k01Dl . (2)

Приравнивая правые части равенств (1) и (2), получим

k1Dl + k2Dl = k01Dl Þ k01 = k1 + k2.

Запомним: при параллельном соединении жесткость эквивалентной пружины равна сумме жесткостей соединенных пружин:

k01 = k1 + k2. (2.2)

Тогда частота колебаний будет равна

.

2. Растянем две последовательно соединенные пружины так, чтобы общее удлинение было равно Dl. Тогда первая пружина удлинится на Dl1, а вторая – на Dl2, но при этом

Dl1 + Dl2 = Dl. (3)

Заметим, что в этом случае силы натяжения обеих пружин одинаковы:

F = k1Dl1 = k2Dl2 (4)

(иначе система не находилась бы в равновесии).

При замене этих двух пружин на эквивалентную, жесткостью k02, сила F будет равна

F = k02Dl. (5)

Выразим величины Dl1 и Dl2 из (4), а Dl из (5) и подставим в (3), получим

.

Запомним: при последовательном соединении пружин справедливо

. (2.3)

Из (2.2) выразим k02:

. (2.4)

Теперь найдем частоту колебаний для случая последовательного соединения пружин:

.

Ответ: ; .

Автор: Как Вы думаете, чему будет равна жесткость пружины, составленной из п маленьких одинаковых пружин жесткостью k, соединенных последовательно?

Читатель: Если обобщить формулу (2.2) для произвольного п (по-моему, это нетрудно сделать), то получим

.

Автор: Совершенно верно! Жесткость большой пружины будет меньше жесткости каждой маленькой пружины в п раз.

СТОП! Решите самостоятельно: А4, В6, В7.

Предыдущая123456789101112131415Следующая

Дата добавления: 2016-04-11; просмотров: 5321; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:

helpiks.org

Глава V. Механические колебания и волны.

1. Механические колебания

1.1. Кинематика колебаний

371. Шарик массой 200 г, закрепленный на пружине, жесткость которой 0,2 кН/м, совершает колеба­ния. Напишите уравнение, выражающее зависимость уско­рения от смещения: ах(х). Каково наибольшее ускоре­ние, если амплитуда колебаний равна 1 см?

372. Найдите ускорение шарика при сме­щениях 2, 0 и -0,5 см, если масса шарика 100 г и жест­кость пружины 400 Н/м. В какой точке шарик движется с ускорением 10 м/с2?

373. Маленький шарик, подвешенный на нити длиной 0,5 м, совершает колебания с амплитудой, много меньшей длины нити. Напишите формулу зависимости ах (х), счи­тая движение прямолинейным. Каково ускорение шарика при смещениях 0,5 и -1 см?

374. Математический маятник длиной 1 м совершает колебания с амплитудой 2 см. Найдите тангенциальные уско­рения маятника в крайних положениях и в положении равновесия.

375. Амплитуда незатухающих колебаний точки струны 1 мм, частота 1 кГц. Какой путь пойдёт точка за 0,2 с?

376.Какова частота колебаний поршней в цилиндрах двигателя автомобиля «Жигули» при скорости движения автомобиля 120 км/ч, если диаметр колес 60 см и частота враще­ния коленчатого вала в 4,3 раза больше часто­ты вращения колес?

377. Уравнение дви­жения имеет вид: . Како­вы амплитуда, частота, циклическая частота и период колебаний? Найдите смеще­ние через 0,25 с.

378. При каких фазах смещение по модулю равно по­ловине амплитуды?

379. По графику, приведенному на рисунке 105: а) найдите амплитуду, период, частоту и циклическую частоту колебаний; б) напишите уравнение зависимости , ,; в) найдите ускорение колеблющейся точки при фазе ; г) найдите скорость колеблющейся точки через 0,1 с после начала отсчета времени.

380. Амплитуда колебаний 10 см, а частота 0,5 Гц, На­пишите уравнение зависимости x(t). Найдите фазу и смещение через 1,5 с. Определите, через сколько времени смещение будет 7,1 см.

381. При фазе рад смещение было равно 1 см. Найдите амплитуду колебаний и смещение при фазе.

382. Амплитуда колебаний конца ножки камертона 1 мм, а частота колебаний 500 Гц. Напишите уравнения , ,.Каковы наибольшие значения скорос­ти и ускорения? В каких положениях достигаются эти значения?

1.2. Динамика и энергия колебаний

383. Найдите массу груза, который на пружине с жест­костью 250 Н/м делает 20 колебаний за 16 с.

384. Во сколько раз изменится частота колебаний ав­томобиля на рессорах после принятия груза, равного мас­се порожнего автомобиля?

385. Груз, подвешенный на пружине, совершает вертикальные колебания. Когда он имел массу m1 период колебаний был равен 0,6 с, а когда его массу сделали равной m2, период стал равен 0,8 с. Каким будет период колебаний этого груза, если его масса будет равна ?

386. Медный шарик, подвешенный к пружине, совершает вертикальные колебания. Как изменится период колебаний, если к пружине подвесить алюминиевый шарик того же размера?

; .

387. Груз, подвешенный на длинном резиновом жгу­те, совершал вертикальные колебания с периодом Т. Во сколько раз из­менится период колебаний, если отрезать 3/4 длины жгу­та и подвесить на оставшуюся часть тот же груз?

388. Как относятся длины математических маятников, если за одно и то же время один из них совершает 10, а второй 30 колебаний?

389. За одно и то же время один математический ма­ятник делает 50 колебаний, а второй 30. Найдите их длины, если один из них на 32 см короче другого.

390. Один маятник имеет период колебаний 3 с, а другой 4 с. Каков период колебаний математического маятника, длина которого равна сумме длин указанных маятников?

391. Часы с маятником длиной 1 м за сутки отстают точно на 1 час. Что надо сделать с маятником, чтобы часы не отставали?

392. Шарик массой , подвешенный на нити, совершает колебания (математический маятник). Как изменится частота колебаний, если шарику сообщить положительный заряди поместить его в однородное электрическое поле напряженностью, силовые линии которого направлены вертикально вниз?

393. В воде плавает брусок из дуба размерами см. Брусок слегка погрузили в воду и отпустили. Найдите период колебаний.

394. Математический маятник длиной 2,5 м совершает колебания с амплитудой 10 см. Напишите уравнение дви­жения x = x(t). Напи­шите формулу , выражающую зависимость силы уп­ругости от времени. Найдите наибольшее значение силы уп­ругости и значение силы упругости через 1/12 периода. Масса маятника 1 кг.

395. Груз массой 400 г совершает колебания на пру­жине с жесткостью 250 Н/м. Амплитуда колебаний 15 см. Найдите полную механическую энергию колебаний и наи­большую скорость движения груза.

396. Груз, подвешенный на пружине с жесткостью 1 кН/м, колеблется с амплитудой 2 см. Найдите кинетическую и потенциальную энергию при фазе рад.

397. Пружинный маятник вывели из положения равновесия и отпустили. Через какое время в долях периода кинетическая энергия колеблющегося тела будет равна потенциальной энергии пружины?

398. Пружинный маятник совершает гармонические колебания с амплитудой 4 см. При смещении груза на 3 см сила упругости рав­на Н. Определите потенциальную и кинетическую энергии,соответствующие данному смещению, и полную энергию маятника.

399. На нити подвешен груз массой 0,1 кг. Определите скорость и кинетическую энергию колеблющегося шарика при прохождении им положения равновесия, если повышение центра тяжести шарика при максимальном отклонении от положения равновесия 2,5 см.

400. Во сколько раз изменилась полная механическая энергия колеблющегося маятника при уменьшении его длины в 3 раза и увеличении амплитуды в 2 раза?

401. Маятник состоит из шарика массой 100 г, подвешенного на нити длиной 50 см. Определите период колебаний маятника и запас энергии, которым он обладает, если наибольший угол его отклонения от положения равновесия .

402. Мальчик несёт на коромысле ведра с водой, период собственных колебаний которых 1,6 с. При какой скорости движения вода особенно сильно начнет выплёскиваться, если длина шага мальчика 60 см?

studfiles.net

КАКОВА ЧАСТОТА КОЛЕБАНИЙ ПОРШНЕЙ В ЦИЛИНДРАХ ДВИГАТЕЛЯ АВТОМОБИЛЯ Жигули при скорости движения автомобиля 120 км/ч если диаметр колес 60 см и частота вращения коленчатого вала в 4,3 раза больше частоты вращения колес РАСПИШИТЕ задачу как что вы находите

Физика, опубликовано 09.01.2019 16:01

Ответы

Ответ оставил: Гость

Поскольку в этом процессе работа не совершалась, то подведенное тепло по первому началу термодинамики равно изменению внутренней энергии: q=δu = (m/m)*cv*δt для одного моля запишем: q = cv*δt отсюда: сv = q/δt поскольку  δt =  δt, то cv = 10 000 / (250-200) = 10 000 / 50 = 200 дж/к

Ответ оставил: Гость

R1=po*l/s диаметр уменьшился в 2 раза значит площадь сечения уменьшилась в 4 раза. r2=po*2l/(s/4)=po*8l/s     r2/r1=8   увеличилось в 8 раз

Ответ оставил: Гость

Материальной точкой называют тело, размерами которого можно пренебречь при данных условиях. расстояние от москвы до   тулы значительно больше, чем длина поезда, значит поезд можно принять за материальную точку. диспетчер   этот же поезд не может принять за м. т. , т. к. поезд от диспетчера находится на таком расстоянии, которое соизмеримо с длинной поезда, ну а машинист тем более не может принять поезд за м. т., т. к. он им .

Другие вопросы по физике

Подготовка к ЕГЭ, ОГЭ и решебники

yznay.com

858. Какова частота колебаний поршня двигателя автомобиля, если за 0,5 мин поршень совершает... решение задачи

Тема: Механические колебания и волны (Колебания)Условие задачи полностью выглядит так:
858. Какова частота колебаний поршня двигателя автомобиля, если за 0,5 мин поршень совершает 600 колебаний?
Решение задачи:№858.дано:

решение:

ответ из учебника(задачника): 858. 20 гц.
Задача из главы Механические колебания и волны по предмету Физика из задачника Сборник задач по физике 7-9, Лукашик, Иванова (7 класс, 8 класс, 9 класс)

Если к данной задачи нет решения - не переживайте. Наши администраторы стараются дополнять сайт решениями для тех задач и упражнения где это требуется и которые не даны в решебниках и сборниках с ГДЗ. Попробуйте зайти позже. Вероятно, вы найдете то, что искали :)

davay5.com


Смотрите также