Номер 3, страница 21 - гдз по физике 9 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тренировочные задания. ТЗ-10. Механические колебания и волны. Звук - номер 3, страница 21.

Условие.

3. По графику зависимости координаты колеблющегося тела от времени (рис. 17) определите период и амплитуду колебаний тела.

Рис. 17

Вертикальная ось: $x, \text{ см}$. Значения: 2, 1, 0, -1, -2.

Горизонтальная ось: $t, \text{ с}$. Значения: 0, 2, 4.

Рис. 18

Вертикальная ось: $x, \text{ м}$. Значения: 2, 1, 0, -1, -2.

Горизонтальная ось: $s, \text{ м}$. Значения: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6.

Решение.

Дано:

График зависимости координаты $\text{x}$ (в см) от времени $\text{t}$ (в с) для колеблющегося тела (Рис. 17).

Из графика: максимальное смещение $x_{max} = 2$ см.

Перевод в систему СИ:

$x_{max} = 2 \text{ см} = 0.02 \text{ м}$.

Найти:

Амплитуда колебаний $\text{A}$ — ?

Период колебаний $\text{T}$ — ?

Решение:

Амплитуда колебаний ($\text{A}$) — это максимальное по модулю отклонение тела от положения равновесия. Положение равновесия на графике соответствует $x = 0$. Из графика видно, что максимальное значение координаты, которого достигает тело, равно 2 см.

$A = x_{max} = 2 \text{ см} = 0.02 \text{ м}$.

Период колебаний ($\text{T}$) — это время одного полного колебания. По графику можно определить время, за которое тело совершает полный цикл и возвращается в исходное состояние (ту же координату и то же направление скорости). Тело начинает движение из положения равновесия ($x = 0$) в момент времени $t = 0$ с. Оно совершает одно полное колебание и возвращается в ту же точку с тем же направлением движения в момент времени $t = 4$ с. Следовательно, период колебаний равен 4 с.

$T = 4 \text{ с}$.

Ответ: амплитуда колебаний $A = 2$ см; период колебаний $T = 4$ с.