На рисунке показан график зависимости перемещения колебательного тела от времени. А х, см 0,05 (а) определите по заданному графику: (i) амплитуду колебаний (ii) период колебаний (iii) частота колебаний
Если время регистрации микрофоном звукового сигнала НПО увеличилось, то очевидно, что НПО стал удаляться от него. Когда НПО был неподвижен, звук перемещался на расстояние, равное:
S = V*τ₁
Потом время регистрации сигнала увеличилось на одну тысячную секунды и в дальнейшем это время всегда было равным τ₂. Что это значит? Это значит только то, что НПО начал движение одновременно с рождением очередного сигнала, причём НПО начал движение без разгона, а сразу с определённой скоростью υ. Почему так? Почему не после или до рождения сигнала, а именно одновременно с ним? Почему без разгона?
Потому что:
1) ДВИЖЕНИЕ С УСКОРЕНИЕМ. Если бы НПО начал движение с разгоном, то следующий сигнал после первого, который зарегистрировал микрофон через время τ₂, был бы зарегистрирован чуть позже, т.к. НПО к этому моменту двигался бы уже с большей скоростью. Если объект не будет менять скорость, то следующие сигналы будут регистрироваться микрофоном через одно и то же время. Но если НПО будет продолжать разгон, то время регистрации сигналов будет увеличиваться. Всё просто - по мере роста скорости объекта он проходит всё больший путь за одно и то же время. За это время расстояние между звуковой волной, которая бежит к микрофону, и НПО с каждым новым испущенным сигналом тоже увеличивается. Поэтому каждая новая волна достигает микрофона с опозданием по сравнению с предыдущей. А в условиях говорится об одинаковой периодичности регистрации сигналов. Поэтому движение НПО не может происходить с ускорением.
2) ДВИЖЕНИЕ ДО/ПОСЛЕ СИГНАЛА. В сущности это одно и то же - либо до, либо после рождения сигнала. Неважно когда. Важно то, что если НПО начал движение, к примеру, за 0,05 секунды до рождения нового сигнала, то за эти 0,05 секунды он пройдёт расстояние гораздо меньшее, чем за 1 секунду. А ведь он начинает двигаться сразу с постоянной скоростью. И за каждую следующую секунду будет проходить одинаковый путь, а значит между звуковой волной и НПО будет всегда одно и то же расстояние, что приводит к выводу: первый сигнал после начала движения НПО микрофон зарегистрирует через время, предположим, равное 1,0005 секунды, а вот все последующие - через время τ₂. И это снова не удовлетворяет условию задачи - одинаковой периодичности регистрации сигналов.
Значит, учитывая движение объекта одновременно с испусканием сигнала и одной и той же скоростью, за время τ₁ НПО переместился на расстояние равное:
s = υ*τ₁
Для того, чтобы достичь микрофона, звуковая волна должна преодолеть за время τ₂ расстояние, равное:
1. Можно в обоих случаях, т.к. размерами автомобиля при данных начальных условиях можно пренебречь.
2.Тело можно рассматривать как материальную точку, если его размеры пренебрежимо малы, по сравнению с расстояниями до других тел или расстояниями, которые это тело проходит. Размеры самолета в десятки тысяч раз меньше расстояния от Москвы до Владивостока. Поэтому диспетчеру можно принять самолет при перелете за материальную точку. Для пассажира самолет материальной точкой не является, так как их размеры вполне сравнимы.
3.Автомобиль, автобус, поезд - когда говорят об их движении, то телом отсчета обычно подразумевают поверхность Земли, либо каких-то объектов, находящихся на поверхности Земли и находящихся в состоянии покоя. Например, автобусная остановка может быть таким телом отсчета.
4. Прав и мальчик, и девочка. Мальчик выбрал систему отсчета, связанную с землей, девочка — с креслом карусели.
5. а) относительно Земли; б) относительно воды; в) относительно Земли; г) относительно оси колеса; д) относительно Земли.
Дано:
τ₁ = 1 с
τ₂ = 1,001 с
V = 1500 м/с
υ - ?
Если время регистрации микрофоном звукового сигнала НПО увеличилось, то очевидно, что НПО стал удаляться от него. Когда НПО был неподвижен, звук перемещался на расстояние, равное:
S = V*τ₁
Потом время регистрации сигнала увеличилось на одну тысячную секунды и в дальнейшем это время всегда было равным τ₂. Что это значит? Это значит только то, что НПО начал движение одновременно с рождением очередного сигнала, причём НПО начал движение без разгона, а сразу с определённой скоростью υ. Почему так? Почему не после или до рождения сигнала, а именно одновременно с ним? Почему без разгона?
Потому что:
1) ДВИЖЕНИЕ С УСКОРЕНИЕМ. Если бы НПО начал движение с разгоном, то следующий сигнал после первого, который зарегистрировал микрофон через время τ₂, был бы зарегистрирован чуть позже, т.к. НПО к этому моменту двигался бы уже с большей скоростью. Если объект не будет менять скорость, то следующие сигналы будут регистрироваться микрофоном через одно и то же время. Но если НПО будет продолжать разгон, то время регистрации сигналов будет увеличиваться. Всё просто - по мере роста скорости объекта он проходит всё больший путь за одно и то же время. За это время расстояние между звуковой волной, которая бежит к микрофону, и НПО с каждым новым испущенным сигналом тоже увеличивается. Поэтому каждая новая волна достигает микрофона с опозданием по сравнению с предыдущей. А в условиях говорится об одинаковой периодичности регистрации сигналов. Поэтому движение НПО не может происходить с ускорением.
2) ДВИЖЕНИЕ ДО/ПОСЛЕ СИГНАЛА. В сущности это одно и то же - либо до, либо после рождения сигнала. Неважно когда. Важно то, что если НПО начал движение, к примеру, за 0,05 секунды до рождения нового сигнала, то за эти 0,05 секунды он пройдёт расстояние гораздо меньшее, чем за 1 секунду. А ведь он начинает двигаться сразу с постоянной скоростью. И за каждую следующую секунду будет проходить одинаковый путь, а значит между звуковой волной и НПО будет всегда одно и то же расстояние, что приводит к выводу: первый сигнал после начала движения НПО микрофон зарегистрирует через время, предположим, равное 1,0005 секунды, а вот все последующие - через время τ₂. И это снова не удовлетворяет условию задачи - одинаковой периодичности регистрации сигналов.
Значит, учитывая движение объекта одновременно с испусканием сигнала и одной и той же скоростью, за время τ₁ НПО переместился на расстояние равное:
s = υ*τ₁
Для того, чтобы достичь микрофона, звуковая волна должна преодолеть за время τ₂ расстояние, равное:
S' = V*τ₂
или, что то же самое:
S' = S + s = V*τ₁ + υ*τ₁ = (V + υ)*τ₁
Приравняем одно к другому:
V*τ₂ = (V + υ)*τ₁
V*(τ₂/τ₁) = V + υ
υ = V*(τ₂/τ₁) - V = V*(τ₂/τ₁ - 1) = 1500*(1,001/1 - 1) = 1500*(1,001 - 1) = 1500*0,001 = 1,5 м/с
ответ: 1,5 м/с; направление - от микрофона.
2.Тело можно рассматривать как материальную точку, если его размеры пренебрежимо малы, по сравнению с расстояниями до других тел или расстояниями, которые это тело проходит. Размеры самолета в десятки тысяч раз меньше расстояния от Москвы до Владивостока. Поэтому диспетчеру можно принять самолет при перелете за материальную точку. Для пассажира самолет материальной точкой не является, так как их размеры вполне сравнимы.
3.Автомобиль, автобус, поезд - когда говорят об их движении, то телом отсчета обычно подразумевают поверхность Земли, либо каких-то объектов, находящихся на поверхности Земли и находящихся в состоянии покоя. Например, автобусная остановка может быть таким телом отсчета.
4. Прав и мальчик, и девочка. Мальчик выбрал систему отсчета, связанную с землей, девочка — с креслом карусели.
5. а) относительно Земли; б) относительно воды; в) относительно Земли; г) относительно оси колеса; д) относительно Земли.