Упр. 1. Гармонические колебания (механические и электромагнитные). Затухающие колебания. Сложение колебаний. Векторные диаграммы. Вынужденные колебания.

Диктант «Характеристики затухающих колебаний» 6-7 вопросов

В классе 6. 10, 6.19, 40, 53, 57, 60,

Дома 6.11,12, 35, 37, 54, 21, 24(8), 29(1), 69,

Для самостоятельного решения:

1. Начальная фаза гармонического колебания равна нулю. При смещении точки от положения равновесия, равном 2.4 см, скорость точки равна 3 см/сек, а при смещении, равном 2.8 см, скорость равна 2 см/сек. Найти амплитуду и период этого колебания.

2. Написать уравнение движения при сложении двух одинаково направленных гармонических колебаний, с одинаковым периодом T = 8 с и одинаковой амплитудой A = 0,02 м. Разность фаз колебаний f₂ - f₁ = p/4. Начальная фаза одного из колебаний равна нулю. Какова будет амплитуда результирующего колебания, если колебания будут во взаимно-перпендикулярных плоскостях?

3. Точка участвует в двух взаимно перпендикулярных колебаниях x = sin(pt) см и y = 2sin(pt + p/2) см. Найти траекторию результирующего движения точки, начертить ее.

4. Уравнение изменения со временем тока в колебательном контуре имеет вид I = -0,02sin(400pt) А, индуктивность контура L = 1 Гн. Найти период колебаний, емкость контура, и максимальные энергии магнитного и электрического полей

5. К невесомой пружине подвесили грузик, и она растянулась на Δх = 9.8 см. С каким периодом будет колебаться грузик, если ему дать толчок в вертикальном направлении? Логарифмический декремент затухания λ=3.1.

6. Найти добротность математического маятника длины l = 50 см, если за промежуток времени τ=5.2 мин его полная энергия уменьшилась в η= 40000 раз.

7. Математический маятник совершает колебания в среде, для которой логарифмический декремент затухания λ=1.5. Каким будет значение λ₁, если сопротивление среды увеличить в n=2 раза?

8. Найти добротность осциллятора, у которого амплитуда смещения уменьшается в η=2 раза через каждые n=110 периодов колебаний.

9. Амплитуда затухающих колебаний математического маятника уменьшилась за время t₁ = 1 мин в вдвое. Во сколько раз уменьшится амплитуда за t₂ = 3 мин? Найти декремент затухания b.

10. Колебательный контур состоит из конденсатора с емкостью 0,2 мкФ и катушки с индуктивностью 5,07 мГн. При каком логарифмическом декременте затухания λ разность потенциалов на обкладках конденсатора за время t = 1 мс уменьшилось в три раза? Каково сопротивление контура R?

1. Математический маятник длиной 24.7 см совершает затухающие колебания. Через сколько времени энергия колебаний маятника уменьшится в 9.4 раза, если значение логарифмического декремента затухания l = 0.1.
2. Емкость колебательного контура С=1 нФ, индуктивность L =5 мГн. Логарифмический декремент затухания 0.005. За сколько времени потеряется 99 % энергии контура?

13. Из с/р № 1-40 ЧЕТНЫЕ

Упр. 2. Механические и электромагнитные волны

Диктант по определениям «Волны и их характеристики» 5-6 вопросов.

В классе:

1. Уравнение незатухающих колебаний дано в виде х=4 cos(pt) см. Найти смещение от положения равновесия точки, находящейся на расстоянии 75 см от источника колебаний, через 0.01 с после начала колебаний. Скорость распространения колебаний 300 м/с.

 

2. Источник создает колебания по закону y=sin(2.5πt), см. Скорость распространения волны 100 м/с. Определить смещение, скорость и ускорение колебаний точки, находящейся на расстоянии 20 м от источника в момент t=1 с.

 

3. Чему равна разность фаз колебаний Dj частиц среды, отстоящих от источника колебаний на расстояниях х₁=2 м и х₂ = 4 м. Длина волны 1 м

 

4. В упругой среде распространяется монохроматическая волна ς=А cos(ωt-π/2), где А=0.2 м. В начальный момент времени t=0 все частицы среды находились в покое. На графике дана зависимость смещения частицы, отстоящей от источника колебаний на расстоянии х= 1 м, разность фаз между точкой и источником колебаний составляет 5π/2. Найти период, длину волны, фазовую скорость волны, а также амплитуду колебаний скорости и ускорения частиц среды.

 

5. Дана электромагнитная волна, у которой амплитуда колебаний индукции магнитного поля В_m=2 мкТл, длина волны 4 м, магнитная проницаемость среды μ=1, ε=9. Найти период колебаний, амплитудное значение Е_m, вектор Пойнтинга, интенсивность волны, объемную плотность энергии электрического поля, концентрацию фотонов. Нарисовать график «фотографии волны».

6. Рассчитать максимальное напряжение, которое появляется в антенне метровой длины, находящейся на расстоянии R=100 км от радиостанции, излучающей мощность <P>=100 кВт. Считать диаграмму направленности излучения радиостанции сферической.

7. Уравнение плоской звуковой волны имеет вид ζ= 60 cos(1800t - 5.3x), где ζ – в мкм, х - в метрах. Найти отношение амплитуды смещения частиц среды к длине волны, а также амплитуду колебаний скорости частиц среды и ее отношение к скорости распространения волны.

8. Из с/р № 43-49

Дома: 7. 3,6,10, 20, 21,22

Упр. 3. Интерференция.

Вопросы к диктанту: интерференция, когерентные волны, геометрический путь, оптический путь, оптическая разность хода, условия макс/мин интерференции, показать интерферирующие лучи в: тонкая пленка равной толщины/кольца Ньютона.

В классе 30. 4, 14, 18, 28, 30,37

Дома 30. 10, 16, 19, 20, 24, 27, 29, 38 – везде построить ход лучей!!!

Из с/р № 1-15 «Волновая оптика»

Упр.4. Дифракция. Поляризация.

Вопросы к диктанту: определение дифракции, требования к размерам препятствий, условия макс/мин при дифракции на одной щели, опр. Дифр. Решетки, период решетки, усл. главных максимумов. Закон Малюса. Угол Брюстера. Закон преломления света. Предельный угол полного внутреннего отражения.

В классе: 31.7, 10, 14, 19; 32. 5, 11, 13

Дома 31.3, 4, 12, 15, 16; 32. 4,7, 12

Из с/р № 16-38 «Волновая оптика»

Упр.5. ТК «Колебания. Волны. Волновая оптика». При успешной сдаче материал снимается с экзамена.

 

Упр.6. Тепловое излучение.

Диктант - энергетическая светимость, спектральная плотность энергетической светимости, спектральный коэффициент поглощения, абсолютно черное тело (а.ч.т.), серое тело. Закон Кирхгофа. Законы излучения а.ч.т.– спектральная плотность энергетической светимости, закон Стефана – Больцмана, закон смещения Вина, второй закон Вина. Формула Релея – Джинса, «ультрафиолетовая катастрофа», формула Планка.

В классе: 34. 3, 8, 11, 18, 21

1) АЧТ имеет температуру Т₁ = 500 К, Какова будет температура Т₂ тела, если энергетическая светимость увеличится в 5 раз.

2) Как и во сколько раз изменится энергетическая светимость АЧТ, если максимум энергии излучения сместится с λ₁=780 нм на λ₂=390 нм?

3) 3) Длина волны, на которую приходиться максимум энергии в спектре АЧТ λ_м=0.58 мкм. Определить энергетическую светимость.

Дома 34. 6, 10, 16, 19, 22