Как изменить период колебаний пружинного маятника если увеличить массу колеблющегося тела

Тесты по физике по теме Колебания и волны

Правильные ответы в тесте обозначены +

1. Чему равен период колебаний?

А) количеству колебаний за 1 с

+Б) времени одного колебания

В) количеству колебаний до затухания

Г) времени колебаний до момента затухания

Д) наибольшему отклонению от положения равновесия

2- Тест. Как изменится период колебаний пружинного маятника, если увеличить массу колеблющегося тела?

+А) увеличится

Б) не изменится

В) уменьшится

Г) будет равен нулю.

3. Что такое амплитуда колебаний?

А) время одного колебания

Б) количество колебаний за 1с

В) частота колебаний

+Г) наибольшее отклонение от положения равновесия

4. Чтобы найти частоту колебаний нужно:

А) время колебаний разделить на их количество

+Б) количество колебаний разделить на время их осуществления

В) количество колебаний умножить на время

5. Как называется колебательная система, которая состоит из металлического шарика, подвешенного на длинной нерастяжимой нити?

A) пружинный маятник

Б) физический маятник

+В) математический маятник

6. Какую физическую величину измеряют в герцах?

+А) частоту

Б) индуктивность

В) период

Г) длину волны

Д) емкость

7. Как изменяется период колебаний математического маятника, если увеличить его длину?

+А) увеличится

Б) не изменится

B) уменьшится

Г) будет равна нулю

8. В каких единицах измеряется период колебаний?

+А) секундах

Б) герцах

В) радианах

Г) метрах

9. Какие колебания описываются законом x=Аsin (wt+j)?

А) синусоидальные

+Б) гармонические

В) затухающие

Г) математические

10. Свободными называются колебания, которые происходят под действием

А) внешних сил

+Б) внутренних сил

В) силы трения

11. При резонансе:

А) совпадает амплитуда собственных и вынужденных колебаний

Б) резко растет частота колебаний

в) колебания затухают

Г) частота колебаний равна нулю

+Д) совпадает частота собственных и вынужденных колебаний

12. Как называются волны, в которых колебания частиц происходят в перпендикулярной плоскости к направлению распространения волн?

+А) поперечные

Б) продольные

В) собственные

Г) когерентные

13. Как называются волны, колебания в которых осуществляются с одинаковой частотой и разницей фаз?

А) поперечные

Б) продольные

+В) когерентные

14. Как называется перемещение волны за один период колебаний?

A) смещение

Б) амплитуда

+В) длина волны

Г) частота

15. Скорость звука в вакууме равна:

А) 340м/с

Б) 300 000км/с

+B) 0 м/с

Г) 300 000м/с

Д) 340 км/ч

Тест — 16. Какой буквой помечают длину волны?

+А) l

Б) l

В) с

Г) L

Д) s

17. Какая физическая величина является основной в определенные силы звука?

+А) амплитуда колебаний

Б) частота колебаний

В) фаза колебаний

Г) скорость звуковой волны

18. Как называются механические волны с частотой большей 20 000 Гц?

+А) ультразвуковые

Б) звуковые

В) инфразвуковые

Г) затухающие

19. Какая частота тока в электрической сети?

A) 16 Гц

Б) 20 Гц

+В) 50 Гц

Г) 60 Гц

Д) 20 000 Гц.

20. Колебания, в которых сила тока или напряжение изменяется по закону синуса, называются:

А) синусоидальными

Б) затухающими;

B) тригонометрическими

+Г) гармоническими

Д) собственными

21. На розетке написано „220 В». Как называется это значение напряжения?

А) амплитудное

Б) среднее

+В) действующее

22. Во сколько раз амплитуда переменного тока больше его действующего значения?

А) в 2 раза

Б) одинаковые

+В) в раза

23. По какой формуле вычисляют коэффициент трансформации при холостом ходе:

+А)

Б)

B)

Г)

Д)

24. Как называется трансформатор, у которого количество витков в первичной обмотке больше количества витков во вторичной?

+А) понижающий

Б) повышающий

В) генерирующий

25. Трансформатор служит для:

А) выработки энергии

Б) накопления энергии

В) увеличение энергии

Г) превращение энергии

Д) хранение энергии

26. Почему электрическую энергию передают при высоком напряжении?

А) чтобы не могли красть проводники линий передач

Б) чтобы на проводах не образовывалась гололедица

+В) чтобы уменьшить потери энергии

27. Как называется электрическая цепь, показанная на рисунке?

А) замкнутая цепь

Б) цепь трансформатора

В) детекторный приемник

+Г) колебательный контур

28. Какое устройство может создавать незатухающие колебания?

А) аккумулятор

Б) трансформатор

+В) автогенератор

29 — Тест. Какой буквой помечают скорость электромагнитной волны в вакууме?

А) l

Б) v

+В) с

Г) L

Д) Т

30. Какова скорость электромагнитной волны в вакууме?

A) 340м/с

+Б) 300 000км/с

В) 0 м/с

Г) 300 000м/с

Д) 20 000 м/с

31. Электромагнитные волны есть:

А) продольные

+Б) поперечные

B) затухающие

Г) вихревые

Д) однородные

32. Как называется расстояние, которое проходит электромагнитная волна в пространстве за один период?

А) амплитуда волны

Б) частота волны

+В) длина волны

Г) фаза волны

33. По какой формуле вычисляют резонансную частоту?

А)

Б)

+B)

Г)

Д)

34. Какой процесс позволяет выделить из принятой радиоволны колебания звуковой частоты?

+А) модуляция

Б) усиление

В) излучение

Г) генерация

Д) детектирование

35. Как называется процесс изменения амплитуды высокочастотных колебаний в такт с низкочастотными колебаниями?

+А) модуляция

Б) усиление

В) излучение

Г) генерация

Д) детектирование

36. Кто первый сконструировал радиоприемник?

А) Герц

Б) Фарадей

+В) Попов

Г) Максвелл

37. Какой из контуров лучше излучает радиоволны?

+А) открытый;

Б) замкнутый;

В) открытый и замкнутый одинаково.

38. Как изменится длина электромагнитной волны при увеличенные ее частоты?

А) увеличится

+Б) уменьшится

В) не изменится

39. Какое свойство волн используют при радиолокации?

А) интерференция

Б) поглощение

+В) отражение

(с несколькими правильными вариантами ответов)

40. Какие из величин являются параметрами колебательных движений?

+А) амплитуда

Б) скорость

+В) частота

+Г) период

Тест. 41. По каким формулам можно найти циклическую частоту?

+А)

Б)

B)

+Г)

Д)

42. От каких величин зависит период колебаний пружинного маятника?

А) длины пружины

+Б) жесткости пружины

+В) массы тела, которое колеблется

Г) температуры тела, которое колеблется

43. От каких величин зависит период колебаний математического маятника?

+А) длины нити

+Б) географической широты

+В) высоты над Землей

Г) температуры воздуха

44. Какие из функций организма животных относятся к колебательным движениям?

+А) работа сердца

+Б) движение легких

+В) жевание еды челюстями

Г) поступательное движение по лесной дорожке

45. Через какие величины можно найти полную энергию колебаний пружинного маятника?

+А) амплитуда

Б) частота

В) период

+Г) жесткость пружины

46. Какие из параметров являются звуковыми характеристиками?

+A) сила звука

+Б) частота звука

+В) скорость звука

Г) сопротивление звука

47. Какие из частот волн является звуковыми?

А) 10 Гц

+Б) 22 Гц

+B) 15 000 Гц

Г) 21 000 Гц

Д) 30 000 Гц

48. С помощью, каких значений перечисленных величин можно вычислить скорость звука?

А) амплитуда

+Б) частота

+В) период

Г) длина волны

49. От чего зависит скорость звука?

+A) от температуры среды

+Б) от рода среды

В) среди предлагаемых ответов нет верных

50. Какие из частот не являются звуковыми?

+А) 10 Гц

Б) 22 Гц

B) 15 000 Гц

+Г) 21 000 Гц

+Д) 30 000 Гц

51. От чего зависит амплитуда ЭДС рамки, которая вращается в магнитном поле?

А) циклической частоты вращения

+Б) индукции магнитного поля

+В) площади рамки

Г) температуры рамки

52. Какие из формул для нахождения периода колебаний являются верными?

+А)

Б)

B)

+Г)

+Д)

Тест. 53. Через какие величины можно вычислить резонансную частоту электрических колебаний?

+А) индуктивность

Б) сопротивление

+В) емкость

54. Какие из сопротивлений относят к реактивным?

А) активное

+Б) индуктивное

+В) ёмкостное

55. Из каких деталей состоит колебательный контур?

+A) катушка

Б) резистор

В) диод

+Г) конденсатор

Д) аккумулятор

56. От каких величин по формуле Томсона зависит период колебаний в колебательном контуре?

А) амплитуда

+Б) емкость

+B) индуктивность

Г) сила тока

57. Через какие величины можно вычислить энергию магнитного поля катушки в колебательном контуре?

А) сопротивление

+Б) силу тока

В) емкость

+Г) индуктивность

58. Из каких деталей состоит детекторный приемник?

+A) катушки

Б) резистора

+В) диода

+Г) конденсатора

Д) аккумулятора

59 — Тест. Где используется радиолокация?

+А) в радиотелескопах

+Б) для определения скорости движения автомобиля работниками ГАИ

+В) в выявлении летающих объектов войсками противовоздушной обороны

Г) для обнаружения концентрации сахара в растворе

Цель первой части нашей работы: с помощью экспериментальной установки исследовать
зависимость периода колебаний пружинного маятника от массы груза.

Оборудование мы будем использовать из пятого комплекта, а
именно: штатив с муфтой и лапкой, направляющая со шкалой, пружина № 1, набор
грузов с крючками и электронный секундомер.

Прежде чем приступить к работе, давайте с вами вспомним, что маятником
называется твёрдое тело, совершающее под действием приложенных сил
колебания около неподвижной точки или вокруг оси.

Наиболее часто нам приходится иметь дело с двумя видами
маятников — это нитяной маятник — шарик, подвешенный на нити, способный
совершать колебательное движение; и пружинный маятник, представляющий
собой груз, прикреплённый к пружине, и способный совершать колебания вдоль
горизонтальной или вертикальной оси. Именно с ним нам с вами и предстоит
сегодня работать.

Теперь давайте вспомним, что любое колебательное движение
характеризуется амплитудой, частотой и периодом колебаний.

Амплитуда колебаний — это наибольшее смещение
колеблющегося тела от положения равновесия.

Частота
колебаний — это
число колебаний, совершаемых телом за единицу времени:

А период
колебаний — это наименьший промежуток времени, через который полностью
повторяется состояние колебательной системы:

Математической
моделью пружинного маятника служит формула, которую вы сейчас видите на экране:

И в первой
части нашей работы мы с вами должны будем проверить, как зависит период
колебаний пружинного маятника от массы груза.

Итак, для
начала давайте соберём экспериментальную установку. Для этого закрепим в муфте
направляющую. Далее подвесим к направляющей пружину с одним грузом из набора. А
электронный секундомер переведём в ручной режим работы.

Далее мы
сделаем рисунок нашей установки. Для этого нарисуем опору, к которой будет
подвешена пружина. К нижнему концу пружины дорисуем груз — это будет наше
положение равновесия маятника. Стрелочками укажем направления колебаний. Также
желательно показать силы, под действием которых наш маятник будет совершать
колебательные движения. Их две — это сила тяжести грузов, направленная
вертикально вниз, и сила упругости, направленная вверх вдоль оси пружины.

Теперь
запишем формулы, которыми будем пользоваться при выполнении данной работы. Как
мы уже вспоминали, период колебаний — это время, за которое совершается
одно полное колебание. Он равен отношению промежутка времени, в течение
которого тело совершило N полных колебаний, к числу этих колебаний:

Так как нам необходимо будет провести несколько измерений, то
давайте с вами составим таблицу. В первой колонке мы укажем номера опытов. Во
второй колонке мы запишем значения масс грузов, которые нам даны в условии
задания. Число колебаний маятника мы запишем в третью колонку (во всех опытах
оно будет одинаковым и равно 50). Четвёртую колонку мы отведём для записи
времени совершения заданного числа колебаний. А в последнюю колонку будем
записывать значения периода колебаний маятника.

Теперь приступим непосредственно к работе. Итак, выведем
маятник из положения равновесия, опустив его вниз на несколько сантиметров.
Затем отпускаем груз и даём маятнику совершить два — три полных колебания,
чтобы процесс колебаний стал установившимся. В момент прохождения маятником
крайнего верхнего или нижнего положения запускаем секундомер. Теперь нам
остаётся только дождаться, пока маятник совершит 50 полных колебаний. По
окончании последнего колебания останавливаем секундомер. Значение промежутка
времени записываем в таблицу с учётом погрешности измерения:

Теперь увеличим массу маятника, подвесим к нему второй груз
из набора и повторим эксперимент. По окончании заданного числа колебаний
останавливаем секундомер и записываем значение промежутка времени в таблицу.

Наконец, подвешиваем к маятнику последний груз, увеличив тем
самым его массу до 300 г и, включив секундомер, вновь отсчитываем 50 полных
колебаний. Не забываем записать в таблицу значение промежутка времени с учётом
погрешности измерения:

Прямые измерения мы с вами завершили. Теперь определяем
период колебаний. Для этого подставляем в расчётную формулу значения
промежутков времени и числа полных колебаний для каждого из трёх случаев:

Все данные заносим в таблицу.

Теперь хорошо видно, что чем больше масса груза, тем больше
его период колебаний. Поэтому в выводе напишем: при увеличении массы
груза период свободных колебаний пружинного маятника увеличивается.

Во второй части работы мы с вами должны с помощью
экспериментальной установки исследовать зависимость периода колебаний
пружинного маятника от жёсткости пружины.

Оборудование мы будем использовать из того же пятого
комплекта в составе: штатив с муфтой и лапкой, направляющая со шкалой, пружина
№ 1 и № 2, набор грузов с крючками и электронный секундомер.

Теория у нас
с вами остаётся та же.

Только теперь
мы с вами должны будем проверить, как зависит период колебаний пружинного
маятника от жёсткости пружины.

Итак, для
начала давайте соберём экспериментальную установку. Для этого закрепим в муфте
направляющую. Далее подвесим к направляющей пружину № 1 с тремя грузами. А
электронный секундомер переведём в ручной режим работы.

Дальше, как
обычно, делаем рисунок нашей экспериментальной установки. Для этого нарисуем
опору, к которой будет подвешена пружина с грузом. Укажем, что это положение
равновесия пружинного маятника. Стрелочками укажем направления колебаний. Далее
покажем силы, под действием которых маятник совершает колебания. Их две — это
сила тяжести грузов, направленная вертикально вниз, и сила упругости пружины,
направленная вверх вдоль оси пружины.

Теперь
запишем формулы, которыми будем пользоваться при выполнении данной работы. Как
мы уже вспоминали, период колебаний равен отношению промежутка времени,
в течение которого тело совершило N полных колебаний, к числу этих
колебаний:

Так как нам необходимо будет провести несколько измерений, то
давайте с вами составим таблицу. В первой колонке мы укажем номера пружин. Во
второй колонке мы запишем число колебаний маятника (во всех опытах оно будет
одинаковым и равно 50). Третью колонку мы отведём для записи времени совершения
заданного числа колебаний. А в последней, четвёртой, колонке будем записывать
значения периода колебаний маятника.

Теперь приступим непосредственно к работе. Итак, выведем
маятник из положения равновесия, опустив его вниз на несколько сантиметров.
Затем отпускаем груз и даём маятнику совершить два — три полных колебания,
чтобы процесс колебаний стал установившимся. В момент прохождения маятником
крайнего верхнего или нижнего положения запускаем секундомер. Теперь нам
остаётся только дождаться, пока маятник совершит 50 полных колебаний. По
окончании последнего колебания останавливаем секундомер. Значение промежутка
времени с учётом погрешности измерения записываем в таблицу напротив номера
пружины:

Теперь мы должны с вами поменять пружину, оставив массу груза
неизменной, и повторить эксперимент. Включив секундомер, вновь отсчитываем 50
полных колебаний. Значение второго промежутка времени с учётом погрешности
измерения также заносим в таблицу:

Прямые измерения мы с вами завершили. Теперь определяем
период колебаний. Для этого подставляем в расчётную формулу значения
промежутков времени и числа полных колебаний для каждого из случаев:

Все данные заносим в таблицу. Теперь хорошо видно, что период
колебаний пружинного маятника зависит от жёсткости пружины. Это мы с вами можем
и записать в выводе.

Если же вам заранее будут известны жёсткости обеих пружин, то
вывод вы должны будете дополнить примерно так: с увеличением жёсткости пружины
период колебаний пружинного маятника уменьшается.