Номер 1728, страница 202 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

9 класс. Механические колебания и волны. 61. Колебания. Величины, характеризующие колебательное движение. Превращения энергии при колебаниях маятника. Резонанс. Волны. Скорость распространения волны - номер 1728, страница 202.

Решение.

Дано:

Число оборотов колеса, $N = 1200$

Время, $t = 5$ мин

$t = 5 \text{ мин} = 5 \cdot 60 \text{ с} = 300 \text{ с}$

Найти:

Частоту колебаний поршня, $ν$ - ?

Решение:

В шатунно-кривошипном механизме, который используется в паровозах, вращательное движение колеса преобразуется в возвратно-поступательное движение поршня. За один полный оборот колеса поршень совершает одно полное колебание (проходит путь от одного крайнего положения до другого и обратно).

Следовательно, частота колебаний поршня $ν$ равна частоте вращения колеса.

Частота по определению — это число полных колебаний (или оборотов) $\text{N}$, совершаемых за единицу времени $\text{t}$. Она вычисляется по формуле:

$ν = \frac{N}{t}$

Подставим в эту формулу данные из условия задачи, выразив время в секундах (в системе СИ):

$N = 1200$

$t = 300 \text{ с}$

Произведем вычисление:

$ν = \frac{1200}{300 \text{ с}} = 4 \text{ с}^{-1} = 4 \text{ Гц}$

Ответ: частота колебаний поршня в цилиндре паровоза равна $4 \text{ Гц}$.