1. Напишите уравнение гармонического колебательного движения. Дайте определения величин, характеризующих это движение: амплитуды, фазы, начальной фазы, угловой частоты, частоты, периода. Каковы размерности и единицы измерения перечисленных величин? 2. Какие колебания называют свободными и под влиянием каких факторов они возникают?
3. При каких условиях свободные колебания будут гармоническими?
4. Напишите дифференциальное уравнение гармонического колебательного движения.
5. От чего зависит период свободных колебаний? Зависит ли период от амплитуды, и если нет, то почему?
6. От чего зависит амплитуда и начальная фаза свободных колебаний?
7. Что такое математический маятник? От чего зависит период его свободных колебаний?
8. Почему период математического маятника не зависит от его массы?
9. Как влияет изменение количеств измеряемых колебаний на точность используемого метода?
Дано:
N = 1000
ΔФ = 2 мВб = 0,002 Вб
J1 = 4,0 A
J2 = 20,0 A
Δt = 0,15 c
ЭДС - ?
ЭДС = N*ΔФ/Δt
ЭДС = L*(ΔJ)² / 2
N*ΔФ/Δt = L*(ΔJ)² / 2
L = 2*N*ΔФ / (ΔJ)² = 2*1000*0,002 / ((20-4)*0,15)) ≈ 1,7 Гн
Средний ток
Jср = (20+4)/2 = 12 А
Средняя энергия:
Wcp = L*(Jcp)² / 2 = 1,7*12²/2 ≈ 122 Дж
1) не отключается; Напряжение не меняется.
C1=ε0εS/d1, W1=C1U²/2=ε0εSU²/(2d1),
W1= 8,85*10^-12*10^-2*10^4/(2*10^-3) = 4,43*10^-7 Дж.
C2=ε0εS/d2, W2=C2U²/2=ε0εSU²/(2d2),
W2=8,85*10^-12*10^-2*10^4/(0,05) = 0,177*10^-7 Дж.
2) отключается. Заряд не меняется.
W1=q²/(2C1). q=C1U, C1=ε0εS/d1. q=ε0εSU/d1.
W1= (C1²U²/(2C1) = C1U²/2=ε0εSU²/(2d1).
W1= 4,43*10^-7 Дж.
W2=q²/(2C2)=(ε0εSU)²/(2C2d1²), C2=ε0εS/d2,
W2 = (ε0εSU)²d2/(2ε0εSd1²) = (ε0εSU²d2/(2d1²),
W2= 8,85*10^-12*10^-2*10^4* 0,025/(2*10^-6) = 0,11*10^-4 Дж.