Номер 1, страница 349 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Повторите материал главы 14 по следующему плану. Параграф 105. Примеры решения задач по теме «Электроёмкость. Энергия заряженного конденсатора». Глава 14. Электростатика - номер 1, страница 349.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Выпишите основные понятия и физические величины и дайте их определение.

Колебательное движение (колебания) – это движение или процесс, который характеризуется определенной степенью повторяемости во времени. Примерами могут служить качание маятника, вибрация струны, переменный электрический ток.

Свободные (собственные) колебания – это колебания, которые происходят в системе после того, как она была выведена из положения равновесия и предоставлена самой себе. Они происходят под действием внутренних сил системы. Примером являются колебания маятника после одного толчка.

Вынужденные колебания – это колебания, которые совершаются под действием внешней, периодически изменяющейся силы. Частота установившихся вынужденных колебаний равна частоте внешней силы.

Автоколебания – это незатухающие колебания, которые могут существовать в системе без переменного внешнего воздействия, за счет поступления энергии от постоянного источника. Пример – колебания маятника в часах с анкерным механизмом.

Гармонические колебания – это колебания, при которых физическая величина (например, смещение, скорость, напряжение) изменяется со временем по закону синуса или косинуса. Уравнение гармонических колебаний имеет вид: $x(t) = A \cos(\omega t + \phi_0)$ или $x(t) = A \sin(\omega t + \phi_0)$, где $x$ – смещение от положения равновесия в момент времени $t$.

Амплитуда колебаний ($A$) – это максимальное значение смещения или изменения переменной величины от положения равновесия при колебательном или волновом движении. Единица измерения в СИ – метр (м) для механических колебаний.

Период колебаний ($T$) – это наименьший промежуток времени, через который система, совершающая колебания, возвращается в то же состояние (проходит через то же положение в том же направлении). Единица измерения в СИ – секунда (с). Связан с частотой и циклической частотой: $T = 1/f = 2\pi/\omega$.

Частота колебаний ($f$ или $\nu$) – это число полных колебаний, совершаемых за единицу времени. Единица измерения в СИ – герц (Гц), $1 \text{ Гц} = 1 \text{ с}^{-1}$. Связана с периодом: $f = 1/T$.

Циклическая (круговая) частота ($\omega$) – это физическая величина, равная числу полных колебаний, происходящих за $2\pi$ единиц времени. Единица измерения в СИ – радиан в секунду (рад/с). Связана с частотой и периодом: $\omega = 2\pi f = 2\pi/T$.

Фаза колебаний ($\phi$) – это аргумент периодической функции, описывающей колебательный процесс. Фаза определяет состояние колебательной системы в любой момент времени. Для гармонических колебаний фаза равна $\phi = \omega t + \phi_0$. Единица измерения – радиан (рад).

Начальная фаза ($\phi_0$) – это значение фазы колебаний в начальный момент времени ($t=0$). Она определяет начальное состояние (смещение и скорость) системы.

Математический маятник – это идеализированная система, состоящая из материальной точки массой $m$, подвешенной на невесомой нерастяжимой нити длиной $l$, колеблющейся в поле тяжести. Период малых колебаний математического маятника определяется формулой: $T = 2\pi\sqrt{l/g}$, где $g$ – ускорение свободного падения.

Пружинный маятник – это система, состоящая из тела массой $m$, прикрепленного к пружине с жесткостью $k$. Период свободных колебаний пружинного маятника равен: $T = 2\pi\sqrt{m/k}$.

Затухающие колебания – это колебания, амплитуда которых со временем уменьшается из-за потерь энергии системой (например, из-за трения или сопротивления среды).

Резонанс – это явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний, которое наступает при приближении частоты внешней силы к собственной частоте колебательной системы.

Волна – это процесс распространения колебаний в пространстве с течением времени. Волны переносят энергию, но не переносят вещество.

Продольные волны – это волны, в которых колебания частиц среды происходят вдоль направления распространения волны. Примером являются звуковые волны.

Поперечные волны – это волны, в которых колебания частиц среды происходят перпендикулярно направлению распространения волны. Примером являются волны на поверхности воды или электромагнитные волны.

Длина волны ($\lambda$) – это расстояние между двумя ближайшими точками, колеблющимися в одинаковой фазе. Для гармонической волны это расстояние, на которое волна распространяется за время, равное одному периоду колебаний. Единица измерения в СИ – метр (м). Связана со скоростью волны $v$ и периодом $T$ (или частотой $f$): $\lambda = vT = v/f$.

Скорость волны ($v$) – это скорость распространения фазы волны в пространстве. Она зависит от свойств среды, в которой распространяется волна. Единица измерения в СИ – метр в секунду (м/с).

Интерференция волн – это явление взаимного усиления или ослабления (вплоть до полного гашения) двух или нескольких когерентных волн при их наложении друг на друга. Усиление (конструктивная интерференция) происходит, если разность хода волн равна целому числу длин волн ($\Delta d = k\lambda$), а ослабление (деструктивная интерференция) – если она равна нечетному числу полуволн ($\Delta d = (2k+1)\lambda/2$), где $k$ - целое число.

Дифракция волн – это явление огибания волнами препятствий или отклонения от прямолинейного распространения. Дифракция заметна, когда размеры препятствий сравнимы с длиной волны.

Стоячая волна – это колебательный процесс, возникающий при наложении двух бегущих волн, распространяющихся навстречу друг другу с одинаковыми частотами и амплитудами. Характеризуется наличием неподвижных точек (узлов) и точек с максимальной амплитудой колебаний (пучностей).

Ответ:

В ответе представлены основные понятия и физические величины, относящиеся к теме "Механические колебания и волны" (предполагаемое содержание главы 14). Для каждого понятия дано развернутое определение, а для физических величин указаны их обозначения, единицы измерения в СИ и основные формулы, связывающие их с другими величинами.