Задачи на колебательное движение.

Т=t/N

T-период

N-число полных колебаний

t-время

Пример:

Мальчик несет на коромысле ведра с водой период собственных колебаний которых 1.6с.При какой скорости движения мальчика вода начнет выплескиваться, если длина его шага 60 см

Дано:

t=1,6c

l=60cм=0,6м

Найти: v-?

Решение:

Вода начнет особенно сильно выплескиваться, если будет выполнено условие резонанса V*T/2=l, где v-скорость мальчик, Отсюда

V=2l/t=2*0,6м/1,6c=0,75м/c=2,7 км/ч

Ответ:V=2,7 км/ч

Задача 1

С какой частотой происходят колебания в электромагнитной волне, если ее длина равна 25 м? Скорость распространения электромагнитной волны примите равной 3 • 10⁸ м/с.

Задача 2

Грузик, колеблющийся на пружине, за 8с совершил 32 колебания. Найти период и частоту колебаний грузика.

Задача 3

Амплитуда колебаний точек струны 1мм, частота 1КГц. Какой путь пройдет точка за 0,2с?

Задача 4

Математический маятник длиной L = 2,45 м совершил n₁ = 100 полных колебаний за t₁ = 314 с. Определить период T колебания маятника и ускорение g свободного падения для данной местности.

 

Задача 5

 

Найти массу груза, который на пружине жесткостью 250 Н/м делает 20 колебаний за 16 с.

 

Задача 6

 

Какова масса груза, колеблющегося на пружине жесткостью 0,5 кН/м, если при амплитуде колебаний 6 см он имеет максимальную скорость 3 м/с?

Задачи на силу Лоренца.

Пример:

Какая сила действует на протон, движущийся со скоростью 10 Мм/св магнитном поле с индукцией 0,2 Тл перпендикулярно линиям магнитной индукции

Решение:

Дано:		F = qvBsinα.
v=10Мм/с, В =0,2Тл, α =90градусов, m(протона)=1836m(электрона), q(пр) = q (эл) = 1,6 * 10^-19Кл.		F = 1,6 * 10^^-19 Кл *10 *10^-6м/с * 0,2 Тл * sin(90гр) =  = 16 * 10^-19+6 * 0,2 * 1 * Кл * м * *Тл / с =  = 3,2 * 10^-13 Н.
F-?		Ответ: F = 3,2 * 10^-13 Н.

Задача 1

Электрон влетает в однородное магнитное поле, индукция которого 0,5 Тл, со скоростью 2 • 10⁴ км/с перпендикулярно линиям индукции. Определить силу, с которой магнитное поле действует на электрон.

 

Задача 2

Какая сила действует на протон, движущийся со скоростью 10мм/с в магнитном поле с индукцией 0,2Тл перпендикулярно линиям магнитной индукции?

Задача 3

 

В камере лабораторной установки создано магнитное поле, вектор магнитной индукции B которого направлен вертикально вверх и равен по модулю B = 1,2 мТл. В камеру влетает протон с кинетической энергией 5,3 МэВ. Вектор скорости протона направлен горизонтально. Определите ускорение, с которым будет двигаться протон в камере. Масса протона m_р = 1,67·10–27 кг.

 

Задача 4

Циклотрон предназначен для ускорения протонов до энергии 5 МэВ. Определить наибольший радиус орбиты, по которой движется протон, если индукция магнитного поля 1Тл.

 

Задача 5

 

Какова скорость заряженного тела, перемещающегося в магнитном поле с индукцией 2 Тл, если на него со стороны магнитного поля действует сила32 Н. Скорость и магнитное поле взаимно перпендикулярны. Заряд тела равен 0,5 мКл.

 

Задача 6

 

 

Задачи на силу Ампера.

F = I·L·B·sinα

I - сила тока в проводнике;
B - модуль вектора индукции магнитного поля;
L - длина проводника, находящегося в магнитном поле;
α - угол между вектором магнитного поля инаправлением тока в проводнике.

 

Пример:

Какова индукция магнитного поля, в которой на проводник с длиной активной части 5см действует сила 50 мН? Сила тока в проводнике 25 А. проводник расположен перпендикулярно индукции магнитного поля.

Дано
L = 5 см = 0,05 м,	F = B * I * L* sin α
I = 25 А,	B = F / I * L * sin α
F = 50 мН = 0,05 Н,	B = 0,05 Н / 25 А * 0,05 м = 0,04 Тл
В перпендикулярно I Найти: B =?	Ответ: B = 0.04Тл.
		.

Задача 1

Под каким углом к линиям индукции магнитного поля расположен проводник длиной 0,4 м, если поле с индукцией 0,8 Тл действует на проводник с силой 1,6 Н при прохождении по нему тока 5А.

 

Задача 2

Какова индукция магнитного поля, в которой на проводник с длиной активной части 10 см действует сила 50 мН? Сила тока в проводнике 25 А. проводник расположен перпендикулярно индукции магнитного поля.

Задача 3

На проводник длиной 0,5м с током силой 20A в однородном магнитном поле с индукцией 0,1Тл действует сила 0,5H. Какой угол (в градусах) составляет направление тока в проводнике с вектором магнитной индукции?

Задача 4

Какова индукция магнитного поля, в которой на проводник с длиной активной части 5см действует сила 50 мН? Сила тока в проводнике 25 А. проводник расположен перпендикулярно индукции магнитного поля.

 

Задача 5

 

Проводник длиной 0,15 м перпендикулярен вектору магнитной индукции однородного магнитного поля, модуль которого В=0,4 Тл. Сила тока в проводнике 8 А.
Найдите работу, которая была совершена при перемещении проводника на 0,025 м по направлению действия силы Ампера.

 

Задача 6

 

Определить силу тока в проводнике длиной 20 см, расположенному перпендикулярно силовым линиям магнитного поля с индукцией 0,06 Тл, если на него со стороны магнитного поля действует сила 0,48 Н.