1) Если длина волны составляет 10 м и скорость распространения равна 20 м/с, то какова частота колебаний частиц среды?

2) При колебании тела на пружинном маятнике, какая будет потенциальная энергия тела, если смещение равно амплитуде (10 см), масса тела составляет 300 г, а период колебаний равен 1,5 с?

Физика 8 класс Темы: 1) Волны и их характеристики; 2) Колебания и механические колебания длина волны скорость распространения частота колебаний пружинный маятник потенциальная энергия смещение амплитуда масса тела Период колебаний Новый

1) Найдем частоту колебаний частиц среды.

Для нахождения частоты колебаний можно использовать формулу:

Частота (f) = Скорость (v) / Длина волны (λ)

В данном случае у нас есть:

• Длина волны (λ) = 10 м
• Скорость распространения (v) = 20 м/с

Теперь подставим значения в формулу:

f = 20 м/с / 10 м

Теперь проведем деление:

f = 2 Гц

Таким образом, частота колебаний частиц среды составляет 2 Гц.

2) Теперь найдем потенциальную энергию тела на пружинном маятнике.

Формула для вычисления потенциальной энергии пружины (Eпот) выглядит следующим образом:

Eпот = (1/2) * k * x^2

где:

• k - жесткость пружины (в данном случае нам нужно найти ее через период колебаний),
• x - смещение от положения равновесия (в данном случае амплитуда).

Сначала найдем жесткость пружины (k) через период (T):

Формула для периода колебаний пружинного маятника:

T = 2 * π * √(m/k)

Из этой формулы можно выразить k:

k = (4 * π^2 * m) / T^2

Теперь подставим известные значения:

• m = 300 г = 0.3 кг (переведем в килограммы),
• T = 1.5 с.

Теперь подставим в формулу:

k = (4 * π^2 * 0.3) / (1.5^2)

Посчитаем:

k ≈ (4 * 9.87 * 0.3) / 2.25

k ≈ 5.28 Н/м

Теперь, когда мы знаем k, можем найти потенциальную энергию, подставив амплитуду (x = 10 см = 0.1 м):

Eпот = (1/2) * 5.28 * (0.1^2)

Теперь посчитаем:

Eпот = (1/2) * 5.28 * 0.01

Eпот ≈ 0.0264 Дж

Таким образом, потенциальная энергия тела при смещении, равном амплитуде, составляет примерно 0.0264 Дж.