Колебания, волны и звук
Найдите частоту колебаний, длину волны и расстояние до преграды по времени эха.
Вопросы и ответы
Выберите ответ мысленно и откройте пояснение для проверки.
-
Маятник совершил 15 полных колебаний за 30 с. Чему равен период колебаний?
Ответ и пояснение
Верный ответ: 2 с
Период — время одного полного колебания. Делим общее время на число колебаний: 30 с ÷ 15 = 2 с.
-
Груз на пружине совершает одно полное колебание за 0,25 с. Чему равна частота колебаний?
Ответ и пояснение
Верный ответ: 4 Гц
Частота равна числу полных колебаний за секунду. По формуле f = 1/T получаем 1 ÷ 0,25 = 4 Гц.
-
При симметричных колебаниях крайние положения груза находятся на отметках 5 см и 17 см. Какова амплитуда?
Ответ и пояснение
Верный ответ: 6 см
Крайние положения одинаково удалены от положения равновесия. Амплитуда равна половине расстояния между ними: (17 − 5) ÷ 2 = 6 см.
-
Волна бежит вдоль горизонтального натянутого шнура. Каждая точка шнура движется вверх и вниз. Какая это волна?
Ответ и пояснение
Верный ответ: Поперечная
Точки шнура колеблются поперёк направления распространения волны. Такое направление колебаний характерно для поперечной волны.
-
Длина волны на шнуре равна 0,60 м, а частота колебаний — 5 Гц. Какова скорость распространения волны?
Ответ и пояснение
Верный ответ: 3 м/с
За один период волна проходит расстояние, равное одной длине волны. Поэтому v = λf = 0,60 × 5 = 3 м/с.
-
Два камертона звучат с частотами 256 Гц и 512 Гц. Какой из них даёт более высокий тон?
Ответ и пояснение
Верный ответ: Камертон с частотой 512 Гц
Для чистого тона высота определяется частотой звуковой волны. При 512 Гц колебания происходят чаще, поэтому этот тон выше.
-
Наблюдатель хлопнул в ладоши и услышал эхо от стены через 0,40 с. Скорость звука — 340 м/с. На каком расстоянии от наблюдателя находится стена?
Ответ и пояснение
Верный ответ: 68 м
За 0,40 с звук прошёл до стены и обратно. Полный путь равен 340 × 0,40 = 136 м, поэтому расстояние до стены вдвое меньше — 68 м.
-
Подвешенный на пружине груз один раз отклонили и отпустили. Из-за сопротивления воздуха амплитуда постепенно уменьшается. Что происходит с механической энергией колебаний?
Ответ и пояснение
Верный ответ: Уменьшается, переходя во внутреннюю энергию груза и окружающей среды
Сила сопротивления совершает отрицательную работу. Механическая энергия колебаний уменьшается, а часть энергии переходит во внутреннюю энергию груза и воздуха.
В этом тесте по колебаниям и волнам для 9 класса вы найдёте период по числу колебаний маятника, определите амплитуду по двум крайним положениям груза и сравните высоту звуков разных частот. В задачах встретятся волна на шнуре, колебания груза на пружине и отражение звука от стены.
Перед расчётом определите, относится ли условие к одному колебанию, движению волны или пути до преграды и обратно. Это поможет отличить период от частоты и правильно использовать время в задаче про эхо. В разборах указано, как связаны длина волны, частота и скорость распространения.