КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ задачи


КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ, ОПТИКА. КВАНТОВАЯ, АТОМНАЯ И ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА
Задачи первого уровня сложности
5-1-1. Маятник совершил 50 колебаний за 1 мин 40 с. Найти период, частоту и циклическую частоту колебаний.
5-1-2. Уравнение движения имеет вид: х = 0,06coslQ0πt. Какова амплитуда, частота и период колебаний? 5-1-3. Найти частоту колебаний груза массой 400 г, подвешенного к
не жесткостью 160 Н/м. 5-1-4 Найти массу груза, который на пружине с жесткостью 250 Н/м делает 20 колебаний за 16 с.
5-1-5. Какое значение получил для ускорения свободного падения учащийся при выполнении лабораторной работы, если маятник длиной 80 см свершил за 3 мин 100 колебаний?
5-1-6. Колебательный контур содержит конденсатор емкостью 800 пФи катушку индуктивностью 2 мкГн. Каков период собственных колебанийконтура?.
5-1-7. Каков диапазон частот собственных колебаний в контуре, если индуктивность можно изменять в пределах от .0,1 до 10 мкГн, а емкость ; пределах от 50 до 5000 пФ?
"5-1-8. Катушку какой индуктивности надо включить в колебательный контур, чтобы при емкости конденсатора 50 пФ получить частоту свободных колебаний 10 МГц?
5-1-9. Напряжение изменяется со временем по закону U = UQ соsωt значение принимает напряжение через 10, 15 и 30 мс, если амплитуда напряжения 200 В и период 60 мс?
5-1-10. Каково сопротивление конденсатора емкостью 4 мкФ в цепях с частотой переменного тока 50 и 400 Гц? 5-1-11. Каково индуктивное сопротивление катушки с индуктивностью - Гн при частоте тока 50 Гц? 400 Гц?
5-1-12. В цепь переменного тока с частотой 400 Гц включена катушка индуктивностью 0,1 Гн. Конденсатор какой емкости надо включить в эту чтобы осуществился резонанс?
5-1-13. В цепь включены конденсатор емкостью 2мкФ,и катушка индуктивностью
0,05 Гн. При какой частоте тока в этой цепи будет резонанс?
5-1-14. По поверхности воды в озере волна распространяется . скоростью 6 м/с. Каковы период и частота колебаний бакена, если длина волны 3 м?
5т 1-15. Рыболов заметил, что за К) с поплавок совершил на волнах 20 колебаний, а расстояние между соседними торбами волн 1,2 м. Как скорость распространения волн?
5-1-16. Длина звуковой волны в воздухе для самого низкого 'мужского голоса достигает 4,3 м, а для самого высокого женского голоса - 2с. Найти частоту колебаний этих голосов. Скорость звука в воздухе 340 м/c.
5-1-17. Частотный диапазон рояля от 90 до 9000 Гц. Найти диапазон звуковых волн в воздухе. 1
. 5-1-18. Во время грозы человек услышал гром через 15 с после вспышки молнии. Как далеко от него произошел разряд?
5-1-19. Расстояние до преграды, отражающей звук, 68 м. Через сколько времени человек услышит эхо?
5-1-20. При измерении глубины моря под кораблем при помощи эхолота оказалось, что моменты отправления и приема ультразвука разделены промежутком времени 0,6 с. Какова глубина моря под кораблем?
5-1-21. В каком диапазоне длин волн может работать приемник, если емкость конденсатора в его колебательном контуре плавно изменяется от5Ю до 500 пФ, а индуктивность катушки постоянна и равна 2 мкГн?
5-1-22. Сколько колебаний происходит в электромагнитной волне с длиной волны 30 м в течение одного периода звуковых колебаний с частотой 200 Гц?
5 1 -23. На каком расстоянии от антенны радиолокатора находится объект, если отраженный от пего радиосигнал возвратится обрати черте 200 мкс?
5-1 -24. Каким может быть максимальное число импульсов, испускаемых радиолокатором в 1 с, при разведывании пели, находящейся в30км от него?
5-1 -25. Луч переходит изводы в стекло. Угол паления равен 35градусов. Найти угол преломления.
5-1-26. Найти показатель преломления рубина, если предельный угол полною отражения для рубина равен 34 градуса?
5-1-27. Какова оптическая сила линзы, фокусное расстояние которой 20 см; -10 см?
5-1-28. Выполняя лабораторную 'работу, ученик попугал чета** изображение горящей свечи на экране. Каковы фокусное расстояние и оптическая сила линзы, если расстояние от свечи до линзы 30см расстояние от линзы до экрана 23 см?
5-1-29. Свеча находится на расстоянии 12.5 см от собирающей линзы, оптическая сила которой равна 10 литр. На каком расстоянии от линзы получится изображение и каким оно будет?
5-1-30. При помощи линзы, фокусное расстояние которой 20 см, тс..учено изображение предмета на экране, удаленном от линзы на 1 м. На м расстоянии от линзы находится предмет? Каким будет изображение? 5-1-31. Зная скорость света в вакууме, вычислить скорость света в воде, в стекле.
5-1-32. Какие частоты колебаний соответствуют крайним краснымλ=0,76 мкм) и крайним фиолетовым (λ=Q,4 мкм) лучам видимой частиспектра?
5-1-33. Сколько длин волн монохроматического излучения с частотой 600 ТГц укладывается на отрезке 1 м?
5-1-34. Какова скорость света в воде, если при частоте 440 ТГц длина волны равна 0,51 мкм?
5-1-35. Какова масса прогона, летящего со скоростью 2,4-108 м/с? Массу покоя протона считать равной 1 а.е.м'.
5-1-36. С какой скоростью должен лететь протон (mп'=1 а.е.м.), чтобы его масса равнялась массе покоя α-частицы (=4 а.е.м.)?
5-1-37. Определить энергию фотонов, соответствующих наиболее длинным (λ=0,76мкм) и наиболее коротким (λ=0.38 мкм) волнам видимой части спектра.
5-1-38. Каков импульс фотона, энергия которого равна 6-Ю"14 Дж? 5-1-39. Длинноволновая (красная) граница фотоэффекта для серебра а 0,29 мкм. Определить работу выхода.
5-1-40. Определить красную границу фотоэффекта для калия. Работа выхода электронов для калия составляет 2,2 эВ.
5-1-41. Возникнет ли фотоэффект в цинке под действием излучения,имеющего длину волны 0,45 мкм? Работа выхода электронов для цинкасоставляет 4,2 эВ.
541-42, При облучении паров ртути электронами энергия атома ртути 1с.увеличивается на 4,9 эВ. Какова длина волны излучения, которое испускают атомы ртути при переходе в невозбужденное состояние?.
5-1-43. В результате какого радиоактивного распада плутоний 94239Pu превращается в уран23592 U ?
5-1-44; В результате какого радиоактивного распада натрий 22 11Na
превращается в магний 22 12Mg?
В этой задаче и ряде следующих значение. постоянной Планка рационально брать в электронвольт-секундах (эВс).
1)В атомной и ядерной физике для выражения массы пользуютсяспециальной единицей - атомной единицей массы (а.е.м.);
1 а. е.м=1,66057-Ю-27 кг.
5-1-45. Написать ядерную реакцию, происходящую при бомбардировке бора 11 5 В α-частицами и сопровождающуюся выбиванием нейтронов.
Задачи второго уровня сложности
5-2-1. Максимальный заряд на обкладках конденсатора колебательного контура 10-10~6Кл. Амплитудное значение силы тока в контуре 10"3 А. Определить период колебаний. Потерями энергии пренебречь.
5-2-2. Катушка с индуктивным сопротивлением 500 Ом присоединена к источнику переменного напряжения частота которого 1000 Гц. Действующее значение напряжения 100 В. Определить амплитуду силы тока в цепи и индуктивность катушки. Активным сопротивлением катушки пренебречь.
5-2-3. Катушка индуктивностью 0,08 Гн присоединена к источнику переменного напряжения с частотой 1000 Гц. Действующее значение напряжения 100 В. Определить амплитуду силы тока в цепи.
5-2-4. Колебательный контур состоит из катушки с индуктивностью 0,003 Гн и плоского конденсатора емкостью 13,4 пФ. Определить период собственных колебаний в контуре. Каков будет период, если пространство между, обкладками заполнить диэлектриком' с диэлектрической проницаемостью 4?
5-2-5. Два колебательных контура имеют одинаковые конденсаторы. Частота колебаний одного контура больше частоты другого в 4 раза, а индуктивность на 15 мГн. Чему равны индуктивности?
5-2-6. Найти амплитуду ЭДС, наводимой в рамке,, вращающейся в однородном магнитном поле, если частота вращения составляет 50 об/с, площадь рамки 100 см2 и магнитная индукция 0,2 Тл.
5-2-1. Конденсатор емкостью 2 мкФ зарядили от источника тока напряжением 100 В, а затем замкнули на катушку индуктивностью 5 мГн. Определить напряжение на конденсаторе через 0,025я с после замыкания. 5-2-8. Во сколько раз изменится частота собственных колебаний в колебательном контуре, если емкость конденсатора увеличить в 25 раз, а индуктивность катушки уменьшить в 16 раз?
5-2-9. При каких фазах смещение по модулю равно половине амплитуды, если колебание происходит по закону х = хm cosωt .
5-2-10. Во сколько раз изменится частота колебаний автомобиля после принятия груза, масса которого равна массе порожнего автомобиля?
5-2-11 .Груз массой 1кг, подвешенный к пружине с жесткостью 100Н/м, совершает колебания с амплитудой 10 см. Найти наибольшее значение силы упругости и значение силы упругости через 1/6 периода.
5-2-12. Как относятся длины математических маятников, если за одно тоже время один из них совершает 10, а второй 30 колебаний?
5-2-13. За одно и тоже время один математический маятник делает 50 колебаний, а второй 30. Найти их длины, если один из них на 32 см короче другого.
5-2-14. Один математический маятник имеет период 3 с, а другой 4 с. Какой период колебаний маятника, длина которого равна сумме длин этих
5-2-15. Чему равна длина математического маятника, имеющего такой же период, что и пружинный маятник с массой 0,1 кг и жесткостью пружины 100 н/м.
5-2-16. На сколько необходимо изменить длину маятника, чтобы период его колебаний на высоте 1600 км был равен его периоду на поверхности Земли? Начальная длина 1м.
5-2-17. Математический маятник длиной 2,5 м совершает колебания с 1лтлитудой 10 см. Написать уравнение движения х = x(t).
5-2-18. Груз массой 400 г совершает колебания на пружине с жесткостью 250Н/м. Амплитуда колебаний 15 см. Найти полную механическую энергию колебаний и наибольшую скорость движения фаза.
5-2-19. Груз, подвешенный напружине с жесткостью 1 кН/м, колеблется закону х = Xq cos ω t с амплитудой 2 см. Найти кинетическую и потенциальную энергию при фазе 60°.
5-2-20. Пружинный маятник вывели из положения равновесия и отпустили. Через какое время (в долях - периода) кинетическая энергия колющегося тела будет равна потенциальной энергии пружины? 5-2.-21. Мальчик несет на коромысле ведра с водой, период собственных колебаний которых 1,6 с. При какой скорости движения вода начнет особенно сильно выплескиваться, если длина шага мальчика. 60 см?

5-2-22. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью С=400 пФ и катушки индуктивностью L=10 мГн. Найти амплитуду колебаний силы тока, если амплитуда колебаний напряжения U/=500 В.
5-2-23. Действующее значение напряжения на конденсаторе в контуре 100 В. Определить максимальное значение энергии конденсатора, если емкость конденсатора 10 пФ.
5-2-24. Рамка площадью 5=200.см2 вращается с угловой скоростью -со =50 рад/с в однородном магнитном ноле с индукцией В=0,4 Тл. Написать формулы зависимости магнитного потока и ЭДС от времени, если при /=0 нормаль к плоскости рамки параллельна линиям индукции поля.
5-2-25. Сколько витков имеет рамка площадью 500 см2, если при вращении ее с частотой-20 с'1 в однородном магнитном поле .с индукцией ().! Тл амплитудное значение ЭДС равно 63 В?
5-2-26. Конденсатор включен в цепь переменного тока стандартной частоты. Напряжение в сети 220 В. Сила тока в цепи этого конденсатора 2,5 А. Какова емкость конденсатора?
5-2-27. Катушка с ничтожно малым активным сопротивлением включена в цепь переменного тока С частотой 50 Гц. При напряжении 125 В сила тока равна 2,5 А. Какова индуктивность катушки?
5-2-28. Трансформатор, содержащий в первичной обмотке 840 витков,повышает напряжение с 220 до 660 В. Каков коэффициент трансформации?Сколько витков содержится во вторичной обмотке? В какой обмоткепровод большого сечения?•. '. л
5-2-29. Понижающий трансформатор коэффициентом трансформации, равным 10, включен в сеть с напряжением 220 В. Каково напряжение на выходе трансформатора, если сопротивление вторичной обмотки 0,2 Ом, а сопротивление полезной нагрузки 2 Ом?
5-2-30. Разность хода двух когерентных волн с одинаковыми амплитудами равна 8 см, а длина волны 4 см. Каков результат интерференции, если источники колеблются в одинаковых фазах?
5-2-31. На озере в безветренную погоду с лодки бросили тяжелый якорь.От места бросания якоря пошли волны. Человек, стоящий на берегу,заметил, что волна дошла до него через 5.0'с, расстояние между соседнимигорбами волн 0,5 м, а за 5с было 20 всплесков о берег. Как далеко от береганаходилась лодка?. ,
5-2-32. От двух когерентных источников, колеблющихся в одинаковых фазах с частотой 20 Гц, со скоростью 2 м/с распространяются волны с равными амплитудами. Каков результат интерференции в точке, отстоящей от одного источника на 15 см дальше, чем от другого?
5-2-33. Два когерентных источника звука колеблются в одинаковых фазах. В точке, отстоящей от первого источника на 2 м, а от второго на 2,5 м, звук не слышен. Определить частоту колебаний источников.
5-2-34. На какой высоте висит уличный фонарь, если тень вертикально поставленной палки высотой 0,9 м имеет длину 1,2 м, а при перемещении палки на 1 м от фонаря вдоль направления тени длина тени сделалась равной 5 «? Определите таким способом, на какой высоте расположен источник света непосредственно измерение расстояния до которого (по горизонтали) доступно.
5-2-35. Под каким углом должен падать луч на плоское зеркало, чтобы угол между отраженным и падающим лучами был равен 70 градусов?
5-2-36. Водолазу, находящемуся под водой, солнечные лучи кажутся падающими под углом 60° к поверхности воды. Какова угловая высота Солнца над горизонтом?
5-2-37. Луч падает на поверхность воды под углом 40°. Под каким углом должен упасть луч на поверхность стекла, чтобы угол преломления оказался -14 им же?
5-2-38. Под каким углом должен падать луч на поверхность стекла, чтобы угол преломления был в 2 раза меньше угла падения?
5-2-39. Под каким углом должен упасть луч на стекло, чтобы преломленный луч оказался перпендикулярным к отраженью?
5-2-40. Найти угол падения луча на поверхность воды, если известно, что он больше угла преломления на 10°.
5-2-41. Рассматривая предмет в собирающую линзу и располагая его на : а:стоянии 4 см от нее, получают его мнимое изображение, в 5 раз большее самого предмета. Какова оптическая сила линзы?
5-2-42. На каком расстоянии от линзы с фокусным расстоянием 12 см ало поставить предмет, чтобы его действительное изображение было втрое больше самого предмета?
5-2-43. Определить оптическую силу рассеивающей линзы, если известно, что предмет, помещенный перед ней на расстоянии 40 см, дает мнимое отражение, уменьшенное в 4 раза.
5-2-44. Расстояние от предмета до экрана равно 3 м. Линзу какой оптической силы надо взять и где следует ее поместить, чтобы получить отображение предмета, увеличенное в 5 раз?
5-2-45. Объектив фотоаппарата имеет фокусное расстояние 5 см. На каком расстоянии от объектива должен быть помещен предмет, чтобы снимок получился в 1/9 натуральной величины?

5-2-46. С помощью фотоаппарата, дающего снимки размером 24x36 мм, фотографируют здание Московского университета. Высота здания 210 м. На каком наименьшем расстоянии следует встать фотографу , чтобы все здание (по высоте) уместилось на пленке? Фокусное расстояние объектива аппарата 5 см.
5-2-47. Показатель преломления воды для красного света с длиной волны в вакууме 0,76 мкм равен 1,329, а для желтого света с длиной волны 0,4 мкм он равен 1,344. Для каких лучей скорость света в воде больше?
5-2-48. Вода освещена красным светом, для которого длина волны в воздухе 0,7 мкм. Какой будет длина волны в воде? Какой цвет видит человек, открывший глаза под водой?
5-2-49. Расстояние на экране между двумя соседними максимумами освещенности составляет 1,2 мм. Определить длину волны света, испускаемого когерентными источниками 5, и S2, если ОС=2 м, 5,52=1 мм.
5-2-50. Определить угол отклонения лучей зеленого цвета (А.=0,55 мкм) в спектре первого порядка, полученном с помощью дифракционной решетки, период которой равен 0,02 мм.
5-2-51. На сколько увеличится масса Л-частицы при увеличении ее скорости от 0 до 0,9 с? (Скорость указана в долях скорости света в вакууме.) Полагать массу покоя α-частицы равной 4 а.е.м.
5-2-52. Мощность общего излучения Солнца равна 3,83-К)26 Вт. На сколько в связи с этим уменьшается ежесекундно масса Солнца?
5-2-53. Определить длину волны лучей, кванты которых имеют такую же энергию, что и электрон, пролетевший разность потенциалов 4,1 В.
5-2-54. Найти длину волны и частоту излучения, масса фотонов которого равна массе покоя электрона. Какого типа это излучение?
5-2-55. Какую максимальную Кинетическую энергию имеют вырванные из лития электроны при облучении светом с частотой 1015 Гц?
5-2-56. Какова максимальная скорость электронов, вырванных с поверхности платины при облучении ее светом с длиной волны 100 нм?
5-2-57. С какой длиной волны следует направить свет на. поверхность цезия, чтобы максимальная скорость фотоэлектронов была 2000 км/с? Красная граница фотоэффекта для цезия равна 690 нм.
5-2-58. Сколько процентов радиоактивных ядер кобальта останется через месяц, если период полураспада равен 71 сут.?
5-2-59. Активность радиоактивного элемента уменьшилась в 4 раза за 8 сут. Найти период полураспада.
5-2-60. Найти энергию связи ядра алюминия 27,А1-
Задачи третьего уровня сложности
5-3-1. Рамка с площадью 3000 см2 имеет 200 витков и вращается в однородном магнитном поле с индукцией 1,5-10"2 Тл. Максимальная ЭДС : рамке 1,5 В. Определить время одного оборота.
5-3-2. Амплитуда незатухающих колебаний точки струны 1 мм, частота I кГц. Какой путь пройдет точка за 0,2 с?
5-3-3. Амплитуда колебаний 10 см, а частота 0,5 Гц. Найти фазу и смещение через 1,5 с. Определить, через сколько времени смещение будет 7,1 см.
5-3-4. Колебания происходят по закону х = х0 cos СО t , При фазе 60 градусов смещение было равно. 1 см. Найти амплитуду колебаний и смещение при фазе 135 градусов.
5-3-5. Колебательное движение точки описывается ' уравнением I =0,05 cos 20 Ш. Вычислив первую и вторую производные, написать уравнения зависимости скорости и ускорения от времени: V = V(t) и = а (г.)- Найти координату, проекцию скорости и проекцию ускорения спустя 1/60 с после момента /=0.
5-3-6. Человек массой 80 кг качается на качелях. Колебания происходят закону х = Xq COS СО t с амплитудой 1 м. За 1 мин он совершает 15 колебаний. Найти кинетическую и потенциальную энергии через 1/12 периода.
5-3-7. Маятник с периодом 1 с представляет собой шарик массой 6 г. Шарик, подвешенный на нитке из диэлектрика, заряжают отрицательным зарядом и помещают в электрическое поле, направленное вертикально вверх. Период колебаний маятника становится равным 0,8 с. Чему равна сила, действующая на шарик со стороны электрического поля?
5-3-8. Тело массой 0,1 кг упало с высоты 20 см на чашку пружинных весов массой 0,15 кг.' Пружина невесома, жесткость пружины 100 Н/м. Прилипнув к чашке, тело начинает совершать гармонические колебания. Найти амплитуду колебаний.
5-3-9. В тело массой 0,99 кг, лежащее на гладкой горизонтальной поверхности и закрепленное пружиной с жесткостью 100 Н/м к вертикальной стенке, попадает пуля массой 0,01 кг, летящая горизонтально со скоростью 800 м/с. Найти амплитуду и частоту возникших колебаний.
5-3-10. Конденсатор емкостью С=10 мкФ зарядили до напряжения
=400 В и подключили к катушке. После этого в контуре возникли затухающие колебания. Какое количество теплоты Q выделится в контуре за время, в течении которого амплитуда колебаний напряжения уменьшится в
раза?
5-3-11. В колебательном контуре индуктивность катушки равна 0,2 Гн, а амплитуда колебаний силы тока 40 мА. Найти энергию электрического поля конденсатора и магнитного поля катушки в тот момент, когда мгновенное значение силы тока в 2 раза меньше амплитудного значения.
5-3-12. На поверхности воды распространяется волна со скоростью 2,4 м/с при частоте колебаний 2 Гц. Какова разность фаз в точках, лежащих на одном луче и отстоящих друг от друга на 10, 60, 90, 120 и 140 см?
5-3-13. В дно водоема глубиной 2 м вбита свая, на 0,5 м выступающая из воды. Найти длину тени от сваи на дне водоема при угле падения лучей 30°.
5-3-14. Луч падает под углом 60° на стеклянную пластину толщиной 2 см с параллельными гранями. Определить смещение луча, вышедшего из пластины.
5-3-15. Луч падает под углом 45° на треугольную стеклянную призму с преломляющим углом 60°. Найти угол преломления луча при выходе из призмы. Показатель преломления стекла 1,41.
5-3-16. Дифракционная решетка содержит 120 штрихов на 1 мм. Найти длину волны монохроматического света, падающего на решетку, если угол между двумя спектрами первого порядка ранен 8 градусов.
5-3-17. Для определения периода решетки па пес направили световой пучок через красный светофильтр, пропускающий лучи с длиной волны 0,76 мкм. Каков период решетки, если на экране, отстоящем от решетки на 1 м, расстояние между спектрами первого порядка равно 15,2 см?
5-3-18. На пластинку из металла падает монохроматический свет длиной волны 413 нм. Поток фотоэлектронов, испускаемых металлом, полностью задерживается, когда разность потенциалов тормозящего электрического поля равна 1 В. Определить работу выхода и красную границу фотоэффекта.
5-3-19. Изолированная металлическая пластинка освещается светом длиной волны 450 нм. До какого потенциала зарядится пластинка при длительном освещении, если работа выхода электронов из нее равна 2 эВ?
5-3-20. Шар радиусом 1 см с зарядом 1,1 ЬЮ-10 Кл облучается светом длиной волны 331 нм. Определить, на какое расстояние удалится фотоэлектрон, если работа выхода материала шара 2-10"19 Дж.
5-3-21. Рассчитать, на какое наименьшее расстояние а-частица, имеющая скорость 1,9-107 м/с, может приблизиться к ядру атома золота, двигаясь по прямой, проходящей через центр ядра. Масса α-частицы 6,6-10 кг , заряд ос-частицы 3,2-10'1'' Кл, заряд ядра золота 1,3-10 " Кл.
2. Рамка площадью S = 3000 см2 имеет N = 200 витков и вращается в однородном магнитном поле с индукцией В  = 1,5 • 10- 2 Тл. Максимальная ЭДС в рамке m = 1,5 В. Определите время одного оборота.Решение. Магнитный поток, пронизывающий рамку, равен:Ф = BSNcos t. Согласно закону электромагнитной индукции:е = - Ф' = BSN sin  t.
Амплитуда ЭДС индукцииm = BSN .Отсюда
Амплитуда незатухающих колебаний точки струны 1 мм, а частота 1 кГц. Какой путь пройдет точка за 0,2 с?

Амплитуда незатухающих колебаний точки струны 2 мм,частота колебаний 1 кГц.Какой путь пройдет точка струны за 0,4 с?
 S=4*A*N; N=t*F; S=4*A*t*F; A=2*10^-3; t=0,4; F=10^3; S=3,2
Конденсатор емкостью С = 10 мкФ зарядили до напряжения U = 400 В и пдключили к катушке. После этого в контуре возникли затухающие колебания. Какое количество теплоты Q выделится в контуре за время, в течение которого амплитуда колебаний напряжения уменьшится вдва раза?
Когда в колебательном контуре происходят колебания энергия перетекает то от конденсатора к катушке, то от катушки к конденсатору.
Идея проста: когда к катушке привалила вся энергия, то у него напряжение максимальное за период колебания, но при этом энергия катушки равна нулю. Поэтому если известно, что амплитуда колебаний напряжения конденсатора уменьшилась в 2 раза, то его энергия уменьшилась в 4 раза, а значит, и энергия системы уменьшилась в 4 раза.
Полная (электромагнитная) энергия системы — это энергия катушки плюс энергия конденсатора "до":
E1 = EL1 + EC1 = 0 + CU2/2,
а "после":
E2 = EL2 + EC2 = 0 + C(U/2)2/2.
Соответственно, энергия изменилась, т.к. часть ее ушла в тепло:
Q = E1 − E2 = 3/8 × CU2 = 0.6 Дж.

Приложенные файлы

  • docx 5238058
    Размер файла: 56 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий