Задача 5. Мимо неподвижного электровоза, гудок которого даёт сигнал частотой , проезжает поезд со скоростью

Мимо неподвижного электровоза, гудок которого даёт сигнал частотой , проезжает поезд со скоростью . Какова кажущаяся частота тона для пассажира, когда поезд приближается к электровозу? Когда удаляется от него?

Дано Решение

	Запишем выражение эффекта Доплера: поезд приближается, поезд удаляется. Итак,

Ответ: .

Задачи

141. Плоская звуковая волна имеет период мс, амплитуду мм длину волны м. Для точек среды, удаленных от источника колебаний на расстояние м, найти 1) смещение в момент мс; 2) скорость и ускорение для того же момента времени. Начальную фазу колебаний принять равной нулю.

142. Две точки среды, находятся на расстоянии см друг от друга на прямой, вдоль которой распространяется волна со скоростью . Период колебаний равен 0,05 с. Найти разность фаз колебаний точек.

143. Определить разность фаз колебаний источника волн, находящегося в упругой среде, и точки этой среды, отстоящей на м от источника. Частота v колебаний равна 5 Гц; волны распространяются со скоростью .

144. Определить скорость распространения волны в упругой среде, если разность колебаний двух точек среды, отстоящих друг от друга на см, равна . Частота v колебаний равна 25 Гц.

145. Уравнение затухающих колебаний дано в виде . Найти скорость колеблющейся точки в моменты времени: 0, , , и .

146. Чему равен логарифмический декремент затухания математического маятника, если за 1 мин амплитуда колебаний уменьшилась в два раза? Длина маятника 1 м.

147. Тело массой совершает затухающие колебания. В течение времени тело потеряло 60% своей энергии. Определить коэффициент сопротивления .

148. Определить период затухающих колебаний, если период собственных колебаний системы равен 1 с и логарифмический декремент затухания .

149. Найти число полных колебаний системы, в течение которых энергия системы уменьшилась в . Логарифмический декремент затухания .

150. Определить, на сколько резонансная частота отличается от частоты собственных колебаний системы, характеризуемой коэффициентом затухания .

151. Определить логарифмический декремент затухания колебательной системы, для которой резонанс наблюдается при частоте, меньшей собственной частоты на .

152. Период собственных колебаний пружинного маятника равен 0,5 с. В вязкой среде период того же маятника стал равным 0,56 с. Определить резонансную частоту колебаний.

153. Пружинный маятник (жёсткость пружины равна , масса груза равна 100 г) совершает вынужденные колебания в вязкой среде с коэффициентом сопротивления . Определить коэффициент затухания и резонансную амплитуду , если амплитудное значение вынуждающей силы .

154. Тело совершает вынужденные колебания в среде с коэффициентом сопротивления . Считая затухание малым, определить амплитудное значение вынуждающей силы, если резонансная амплитуда и частота собственных колебаний равна 10 Гц.

155. Звуковые колебания, имеющие частоту и амплитуду , распространяются в упругой среде. Длина волны . Найти: 1) скорость распространения волн; 2) максимальную скорость частиц среды.

156. Волна с периодом и амплитудой колебаний распространяется со скоростью . Чему равно смещение точки, находящейся на расстоянии от источника волн, в тот момент, когда от начала колебаний источника прошло время .

157. От источника колебаний распространяется волна вдоль прямой линии. Амплитуда колебаний равна 10 см. Как велико смещение точки, удалённой от источника на , в момент, когда от начала колебаний прошло время .

158. Определить скорость звука в азоте при температуре .

159. Мимо железнодорожной платформы проходит электропоезд. Наблюдатель, стоящий на платформе, слышит звук сирены поезда. Когда поезд приближается, кажущаяся частота звука ; когда удаляется, кажущаяся частота . Найти скорость электровоза и частоту звука, издаваемого сиреной.

160. Скорый поезд приближается к стоящему на путях электропоезду со скоростью . Электропоезд подает звуковой сигнал частотой . Определить кажущуюся частоту звукового сигнала, воспринимаемого машинистом скорого поезда.

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

1. Чертов А.Г. Задачник по физике: учеб. пособие для втузов.- 7-е изд., перераб. и доп. / А.Г. Чертов, А.А. Воробьев.- М.: Издательство Физико-математической литературы, 2003. -640с.

2. Иродов И.Е. Задачи по общей физике: учебное пособие/ И.Е. Иродов- СПб.: Издательство «Лань», 2004. -416с.

3. Трофимова Т.И. Сборник задач по курсу физики с решениями: Учеб. Пособие для вузов/ Т.И. Трофимова, З.Г. Павлова- 4-е изд., стер.- М.: Высш. шк., 2003.- 591с.

4. Гладской В.М. Сборник задач по физике с решениями: Пособие для втузов/ В.М. Гладской, П.И. Самойленко.- М.: Дрофа, 2002.-288с.

5. Фирганг Е.Р. Руководство к решению задач по курсу общей физики. Учебное пособие. 4-е. изд., испр.- СПб.: Издательство «Лань», 2009. -352с.

6. Физика. Задания на контрольные работы № 1 и 2 с методическими указаниями/Т.Ф. Климова и Д.В. Климова.- Москва, 2002. -115с.

7. Физика. Ч. 4: комплекс учебно-методических материалов/ Нижегород. гос. техн. ун-т им. Р.Е. Алексеева. Н. Новгород, 2009. -123с.