Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д12 B23 № 2507
i

Пе­ри­од малых вер­ти­каль­ных ко­ле­ба­ний груза мас­сой m, под­ве­шен­но­го на ре­зи­но­вом жгуте, равен T_0. За­ви­си­мость силы упру­го­сти ре­зи­но­во­го жгута F от удли­не­ния х изоб­ра­же­на на гра­фи­ке.

Пе­ри­од Т малых вер­ти­каль­ных ко­ле­ба­ний груза мас­сой 4m на этом жгуте удо­вле­тво­ря­ет со­от­но­ше­нию

 

1)  T боль­ше 2T_0

2)  T=2T_0

3)  T=T_0

4)  T мень­ше 0,5T_0

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Груз со­вер­ша­ет малые вер­ти­каль­ные ко­ле­ба­ния во­круг по­ло­же­ния рав­но­ве­сия. В слу­чае груза мас­сой m по­ло­же­нию рав­но­ве­сия со­от­вет­ству­ет рас­тя­же­ние жгута, обо­зна­чен­ное на ри­сун­ке бук­вой A, при массе груза 4m  — рас­тя­же­ние жгута, обо­зна­чен­ное бук­вой B. По­сколь­ку за­ви­си­мость силы упру­го­сти от удли­не­ния жгута не­ли­ней­ная, ко­эф­фи­ци­ент жест­ко­сти за­ви­сит от рас­тя­же­ния, гео­мет­ри­че­ски его зна­че­ние при опре­де­лен­ном рас­тя­же­нии равно тан­ген­су угла на­кло­на гра­фи­ка в со­от­вет­ству­ю­щей точке.

Из ри­сун­ка видно, что в точке B жест­кость жгута мень­ше, чем в точке A, по­сколь­ку тре­бу­ет­ся мень­ше уси­лий, чтобы его рас­тя­ги­вать. Пе­ри­од малых ко­ле­ба­ний свя­зан с ко­эф­фи­ци­ен­том жест­ко­стью жгута и мас­сой груза со­от­но­ше­ни­ем T=2 Пи ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: m, зна­ме­на­тель: k конец дроби конец ар­гу­мен­та . Таким об­ра­зом, пе­ри­од малых вер­ти­каль­ных ко­ле­ба­ний груза мас­сой 4m удо­вле­тво­ря­ет со­от­но­ше­ние T боль­ше 2T_0, по­сколь­ку масса груза в 4 раза боль­ше, а ко­эф­фи­ци­ент жест­ко­сти ста­но­вит­ся мень­ше.

Ответ: 1.

Гость 12.04.2013 15:17

Разве жёсткость ве­ли­чи­на не по­сто­ян­ная? Если бы было бы ска­за­но, что во вто­ром слу­чаи взяли жгут с мень­шей жёстко­стью ваше ре­ше­ние было бы верно! Но мне ка­жет­ся пра­виль­ный ответ под но­ме­ром 2.

Алексей

Доб­рый день!

Жест­кость — это не­ко­то­рая ха­рак­те­ри­сти­ка ма­те­ри­а­ла. В иде­аль­ном слу­чае она дей­стви­тель­но оста­ет­ся по­сто­ян­ной, это со­от­вет­ству­ет за­ко­ну Гука (ли­ней­ная за­ви­си­мость между силой упру­го­сти и ве­ли­чи­ной де­фор­ма­ции), но в ре­аль­но­сти все, ко­неч­но, не так. Гра­фик при­ве­ден в усло­вии.

Ана­ло­гич­ная си­ту­а­ция со со­про­тив­ле­ни­ем. Это ко­эф­фи­ци­ент про­пор­ци­о­наль­но­сти между силой тока и на­пря­же­ни­ем. Но Вы ведь не бу­де­те спо­рить, что со­про­тив­ле­ние за­ви­сит, на­при­мер, от тем­пе­ра­ту­ры, а по­то­му ВАХ лам­поч­ки да­ле­ко не­ли­ней­ная функ­ция.