Механические колебания: период, частота, маятник, 9 класс
Изучаем маятники: от чего зависит период, как превращается энергия и что такое резонанс. Ниже — кратко о главном, формулы и частые ошибки.
Все 11 заданий темы — в полном тренажёре
- Подсказка и пошаговое решение каждой задачи
- 5 уроков с теорией и чертежами
- Отчёт для родителя: что решено и где ошибки
Пробуйте. Условия — для родителей
Уровни сложности
В теме 11 заданий на 3 уровнях: разминка, основной, сложный.
Механические колебания: период, частота, маятник — кратко
Изучаем маятники: от чего зависит период, как превращается энергия и что такое резонанс.
- T = t : Nν = N : tν = 1 : TN — число колебаний за время t
- T = 2π · √(l : g)l — длина нити, м; g — ускорение свободного падения
- T = 2π · √(m : k)m — масса груза, кг; k — жёсткость, Н/м
- Определение
Механические колебания — движения, которые точно или приблизительно повторяются через равные промежутки времени. Тело при колебаниях движется то в одну, то в другую сторону от положения равновесия.
- Определение
Математический маятник — модель: материальная точка, подвешенная на невесомой нерастяжимой нити. Реальный маятник близок к математическому, если размеры груза малы по сравнению с длиной нити, а масса нити мала по сравнению с массой груза.
- Определение
Пружинный маятник — груз массой m, прикреплённый к пружине жёсткостью k. Возвращающая сила — сила упругости пружины, пропорциональная смещению груза от положения равновесия.
- Сохранение энергии при колебаниях
Без трения полная механическая энергия колеблющегося тела постоянна: в крайних точках она вся потенциальная, в положении равновесия — вся кинетическая. m · vmax2 : 2 = m · g · hmax (маятник) и m · vmax2 : 2 = k · A2 : 2 (груз на пружине).
- Определение
Затухающие колебания — колебания, амплитуда которых постепенно уменьшается из-за потерь энергии (трение, сопротивление воздуха). Все свободные колебания в реальных системах — затухающие.
Пример с ответом
Условие. Ветка дерева после порыва ветра совершила 18 колебаний за 12 с. Найдите период и частоту колебаний.
Ответ. T ≈ 0,67 с; ν = 1,5 Гц.
3 шага с пояснениями — в полном тренажёре, в уроке «Колебательное движение».
Открыть разбор →Частые ошибки
-
Ошибка 1Амплитуда — отклонение от положения равновесия, то есть половина размаха. Маятник качается от −6 см до +6 см: амплитуда 6 см, а не 12.
-
Ошибка 2Это половина периода. Полное колебание — возвращение в ту же точку с тем же направлением движения.
-
Ошибка 3Период от массы не зависит. Пустое и полное ведро на одинаковых верёвках качаются с одним периодом.
Физика · 9 класс
Что внутри темы
- Урок 1Колебательное движение
- Урок 2Математический маятник
- Урок 3Пружинный маятник
- Урок 4Превращения энергии при колебаниях
- Урок 5Затухающие и вынужденные колебания. Резонанс
В полном тренажёре — 5 уроков с теорией и чертежами, задания 3 уровней, подсказки и разбор каждой задачи.
Чему научится ученик
- Находить период, частоту и амплитуду колебаний
- Объяснять, от чего зависит период математического маятника
- Объяснять, от чего зависит период пружинного маятника
- Описывать превращения энергии при колебаниях
- Различать свободные, затухающие и вынужденные колебания
- Объяснять резонанс и его учёт в технике
Ключевые понятия:колебанияпериод колебанийчастота колебанийгерцамплитудаположение равновесияматематический маятникпружинный маятниксвободные колебаниязатухающие колебаниявынужденные колебаниярезонанс
Что требует школьная программа
Описывать колебательное движение и его характеристики: период, частоту, амплитуду; описывать математический и пружинный маятники и исследовать зависимость их периода от длины нити, массы груза и жёсткости пружины; объяснять превращения энергии при колебаниях; описывать затухающие и вынужденные колебания, резонанс.
Что повторить и что дальше
Работа силы и закон сохранения энергииФизика, 9 класс
Физика, 9 классВопросы
Механические колебания: период, частота, маятник · 9 классВ каком классе проходят тему «Механические колебания: период, частота, маятник»?
В 9 классе, предмет «Физика».
Что повторить перед этой темой?
Работа силы и закон сохранения энергии (9 класс).
Что можно решить бесплатно?
Несколько задач прямо на этой странице. Подсказки, пошаговые решения и задания всех уровней — в полном тренажёре, первые 14 дней бесплатно.
Все темы 9 класса и отчёт для родителя
Первые 14 дней полный тренажёр бесплатно.
