Номер 45, страница 340 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

45. На рисунке 236 показано, как меняется с течением времени проекция вектора скорости одной из точек сидения качелей. С какой частотой происходит это изменение? Какова частота изменения скорости любой другой точки качелей, совершающей колебания?

Рис. 236

С какой частотой происходит это изменение?

График зависимости проекции скорости $v_x$ от времени $t$ для точки на качелях.

Частота колебаний $\nu$.

На графике представлена зависимость проекции скорости от времени, которая описывает гармонические колебания. Частота колебаний $\nu$ и период колебаний $T$ связаны соотношением:

$\nu = \frac{1}{T}$

Период $T$ — это время, за которое совершается одно полное колебание. Его можно определить по графику как промежуток времени между двумя последовательными точками, в которых фаза колебания одинакова. Например, между двумя соседними максимумами.

Из графика видно, что первый максимум скорости достигается в момент времени $t_1 = 0.5$ с, а следующий — в момент $t_2 = 2.5$ с.

Следовательно, период колебаний равен:

$T = t_2 - t_1 = 2.5 \text{ с} - 0.5 \text{ с} = 2$ с.

Теперь можно вычислить частоту колебаний:

$\nu = \frac{1}{T} = \frac{1}{2 \text{ с}} = 0.5$ Гц.

Ответ: 0.5 Гц.

Какова частота изменения скорости любой другой точки качелей, совершающей колебания?

Качели являются твердым телом, которое совершает колебания вокруг оси подвеса. Все точки твердого тела, вращающегося или колеблющегося вокруг неподвижной оси, движутся с одинаковым периодом и, следовательно, с одинаковой частотой. Хотя амплитуды линейных скоростей разных точек могут отличаться (чем дальше точка от оси вращения, тем больше амплитуда ее скорости), частота их изменения для всех точек будет одной и той же.

Ответ: Частота изменения скорости любой другой точки качелей такая же и равна 0.5 Гц.