Похожие вопросы
2025-10-27 08:13:54
При движении поезда вагоны испытывают периодические удары на стыках рельсов. Какова скорость v поезда, при которой пассажиры будут ощущать наиболее сильное вертикальное раскачивание вагона, если длина рельса L равна 12,5 м, а период собственных вертикальных колебаний вагона T составляет 1,5 с?
Физика 11 класс Колебания и волны скорость поезда вертикальное раскачивание вагона длина рельса Период колебаний физика 11 класс Новый
2025-10-27 08:14:03
Чтобы определить скорость поезда, при которой пассажиры будут ощущать наиболее сильное вертикальное раскачивание вагона, необходимо учесть, что это раскачивание связано с резонансом. Резонанс возникает, когда частота внешнего воздействия (в данном случае, удары на стыках рельсов) совпадает с собственной частотой колебаний вагона.
1. **Вычисление частоты собственных колебаний вагона.**
- Собственная частота колебаний вагона f можно найти из периода T:
- f = 1/T.
Подставим значение T:
- f = 1/1,5 с = 0,67 Гц.
2. **Определение скорости поезда.**
Учитывая, что удары на стыках рельсов происходят с определенной частотой, можно связать скорость поезда v с длиной рельса L и частотой f. Удары происходят, когда поезд проходит каждый стык рельса, и это можно описать следующим образом:
- Частота ударов f = v/L.
Теперь мы можем выразить скорость поезда v:
- v = f * L.
3. **Подставим известные значения.**
- v = 0,67 Гц * 12,5 м.
- v = 8,375 м/с.
Таким образом, скорость поезда, при которой пассажиры будут ощущать наиболее сильное вертикальное раскачивание вагона, составляет примерно 8,375 м/с.