вот прям Определите длину волны при частоте 200 Гц, если скорость распространения волн равна 340м/с.
2. На пружине жесткостью 150 Н/м закреплен небольшой шарик массой 70 г. Максимальное отклонение шарика от положения равновесия равно 70 мм. Найдите полную механическую энергию системы.
3. Амплитуда колебаний математического маятника равна 16,4 см. Какой путь пройдет маятник за время, равное 1/4T, 1,5T, 0,3T.
Стоит обратить внимание на 2 задачу, она немного посложней
Объяснение:
начальная емкость С = ε0 S/d
задвинули пластину стало
С1 = ε0 S/(2/3d) + εε0 S/(1/3d) = ε0 S/d 3( 1 + 2ε)/2 = C 3( 1 + 2ε)/2
C1 > C
Q1 = C1 E; Q = CE
Q1 > Q
заряд на обкладках увеличился, значит ток присутствует
1) ток по определению это движение положительных частиц от длинной пластины E по часовой стрелке в контуре
2) энергия конденсатора
до пластины W = CE^2/2
после задвигания пластины W1 = C1E^2/2
работа внешних сил
A = W1 - W = C1E^2/2 - CE^2/2 = CE^2/2 (3( 1 + 2ε)/2 - 1) =
= ε0 S/d E^2/2 (3( 1 + 2ε)/2 - 1)
Будем рассматривать малые деформации, т.к. закон Гука работает только при малых деформациях - таких, при которых тело после снятия нагрузки возвращает свои размеры и форму в исходное состояние.
Известно, что при нагрузке на проволоку (или стержень) внутри неё возникают силы, стремящиеся вернуть частицы, из которых состоит проволока, в исходное положение. В совокупности эти силы составляют единую силу, которая действует на проволоку. Эта сила, как известно, называется силой упругости, и направлена она в противоположную силе нагрузки сторону, а по модулю равна ей:
F = |-Fупр|
Экспериментально доказано, что сила упругости в теле прямо пропорциональна деформации тела (если деформация небольшая и является упругой, а не пластической) и наоборот - деформация тела прямо пропорциональна силе упругости:
Fупр = k*x
Коэффициент пропорциональности k - это жёсткость тела, в данном случае - проволоки. Очевидно, что коэффициент k зависит от вещества, из которого состоит проволока, и её геометрических параметров. Попробуем выяснить его пропорциональность площади поперечного сечения проволоки S и её длине L.
При растяжении (или сжатии) проволока удлиняется (или укорачивается) на величину "x", которая и характеризует деформацию.
С другой стороны, если мы измерим поперечное сечение проволоки и силу, приложенную к ней и действующую на растяжение (или сжатие), то получим нечто похожее на давление:
F/S, где F по модулю равна Fупр, т.е.:
Fупр/S - это отношение является механическим напряжением σ, т.о.:
σ = Fупр/S
Т.к. нагрузка - это приложение силы, а механическое напряжение прямо пропорционально этой силе (а значит - и силе упругости в проволоке), то чем больше нагрузка на проволоку, тем больше механическое напряжение. И совершенно очевидно то, что чем больше нагрузка, тем больше деформируется проволока. Следовательно, деформация и механическое напряжение пропорциональны:
x ~ σ => x ~ Fупр/S
Но если так, то сама сила упругости будет пропорциональна произведению деформации и площади поперечного сечения проволоки:
x ~ Fупр/S | * S
Fупр ~ x*S, а т.к. Fупр = k*x, то
k*x ~ x*S - избавимся от множителя x, получим:
k*x ~ x*S | : х
k ~ S - жёсткость прямо пропорциональна площади поперечного сечения проволоки.
Однако, необходимо понять, как пропорциональна жёсткость проволоки её длине - прямо или обратно. Если мы измерим деформацию (длину сжатия или растяжения), длину проволоки без нагрузки на неё, то сможем получить ещё одну косвенную величину - относительную деформацию ε, которая является отношением деформации тела (проволоки или стержня) к его собственной длине:
ε = x/L
Т.к. x ~ σ, а ε ~ x, то
ε ~ σ => x/L ~ Fупр/S =>
=> Fупр ~ (x/L)*S =>
=> k*x ~ (x/L)*S или, что то же самое:
k*x ~ x*(S/L) | : x
k ~ S/L - жёсткость прямо пропорциональна площади поперечного сечения проволоки и обратно пропорциональна её длине.